Daily bump.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobe2e33ed012ff54a6e74ea344d57be0020dcec3ce
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* X / -1 is -X.  */
151 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0))))
157 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
158    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
159 (simplify
160  (floor_div @0 @1)
161  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
162       && TYPE_UNSIGNED (type))
163   (trunc_div @0 @1)))
165 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
166    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
167 (for div (trunc_div exact_div)
168  (simplify
169   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
170   (with {
171     bool overflow_p;
172     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
173    }
174    (if (!overflow_p)
175     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
176     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
177          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
178      { build_zero_cst (type); })))))
180 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
181    NaNs or Infinities.  */
182 (simplify
183  (rdiv @0 @0)
184  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
185       && ! HONOR_NANS (type)
186       && ! HONOR_INFINITIES (type))
187   { build_one_cst (type); }))
189 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
190    NaNs or Infinities.  */
191 (simplify
192  (rdiv:c @0 (negate @0))
193  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
194       && ! HONOR_NANS (type)
195       && ! HONOR_INFINITIES (type))
196   { build_minus_one_cst (type); }))
198 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
199 (simplify
200  (rdiv @0 real_onep)
201  (if (!HONOR_SNANS (type))
202   (non_lvalue @0)))
204 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
205 (simplify
206  (rdiv @0 real_minus_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type))
208   (negate @0)))
210 (if (flag_reciprocal_math)
211  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
212  (simplify
213   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
214    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
216  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
217  (simplify
218   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
219    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
221 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
222 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
223  (simplify
224   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
225   (if (integer_pow2p (@2)
226        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
227        && wi::add (@2, @1) == 0
228        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
229    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
230                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
232 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
233    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
234    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
235    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
236    tell if it is or not in a portable manner.  */
237 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
238  (simplify
239   (rdiv @0 cst@1)
240   (if (optimize)
241    (if (flag_reciprocal_math
242         && !real_zerop (@1))
243     (with
244      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
245      (if (tem)
246       (mult @0 { tem; } )))
247     (if (cst != COMPLEX_CST)
248      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
249       (if (inverse)
250        (mult @0 { inverse; } ))))))))
252 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
253    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
254 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
255  /* 0 % X is always zero.  */
256  (simplify
257   (mod integer_zerop@0 @1)
258   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
259   (if (!integer_zerop (@1))
260    @0))
261  /* X % 1 is always zero.  */
262  (simplify
263   (mod @0 integer_onep)
264   { build_zero_cst (type); })
265  /* X % -1 is zero.  */
266  (simplify
267   (mod @0 integer_minus_onep@1)
268   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
269    { build_zero_cst (type); }))
270  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
271  (simplify
272   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
273   @2)
274  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
275  (simplify
276   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
278        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
279        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
280    { build_zero_cst (type); })))
282 /* X % -C is the same as X % C.  */
283 (simplify
284  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
285   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
286        && !TREE_OVERFLOW (@1)
287        && wi::neg_p (@1)
288        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
289        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
290        && !sign_bit_p (@1, @1))
291    (trunc_mod @0 (negate @1))))
293 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
294 (simplify
295  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
296  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
297       && !TYPE_UNSIGNED (type)
298       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
299       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
300       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
301          Y might be -1, because we would then change valid
302          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
303       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
304           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
305                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
306   (trunc_mod @0 (convert @1))))
308 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
309 (simplify
310  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
311  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
312     constants we really want the type of @0, not @2.  */
313  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
314       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
315   (convert (trunc_mod @0 @1))))
317 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
318    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
319    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
320    to A & ((C << N) - 1).  */
321 (match (power_of_two_cand @1)
322  INTEGER_CST@1)
323 (match (power_of_two_cand @1)
324  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
325 (for mod (trunc_mod floor_mod)
326  (simplify
327   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
328   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
329         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
330         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
331         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
332    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
334 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
335 (simplify
336  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
337  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
338   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
339                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
340                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
342 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
343 (simplify
344  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
345  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
346   (bit_and @0 (negate @1))))
348 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
349 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
350  (simplify
351   (div (mult @0 @1) @1)
352   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
353        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
354    @0)))
356 (for op (negate abs)
357  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
358  (for coss (COS COSH)
359   (simplify
360    (coss (op @0))
361     (coss @0)))
362  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
363  (for pows (POW)
364   (simplify
365    (pows (op @0) REAL_CST@1)
366    (with { HOST_WIDE_INT n; }
367     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
368      (pows @0 @1)))))
369  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
370  (for hypots (HYPOT)
371   (simplify
372    (hypots (op @0) @1)
373    (hypots @0 @1))
374   (simplify
375    (hypots @0 (op @1))
376    (hypots @0 @1)))
377  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
378  (for copysigns (COPYSIGN)
379   (simplify
380    (copysigns (op @0) @1)
381    (copysigns @0 @1))))
383 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
384 (simplify
385  (mult (abs@1 @0) @1)
386  (mult @0 @0))
388 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
389 (for coss (COS COSH)
390      copysigns (COPYSIGN)
391  (simplify
392   (coss (copysigns @0 @1))
393    (coss @0)))
395 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
396 (for pows (POW)
397      copysigns (COPYSIGN)
398  (simplify
399   (pows (copysigns @0 @1) REAL_CST@1)
400   (with { HOST_WIDE_INT n; }
401    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
402     (pows @0 @1)))))
404 (for hypots (HYPOT)
405      copysigns (COPYSIGN)
406  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
407  (simplify
408   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
409   (hypots @0 @2))
410  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
411  (simplify
412   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
413   (hypots @0 @1)))
415 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
416 (for copysigns (COPYSIGN)
417  (simplify
418   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
419   (copysigns @0 @2)))
421 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
422 (for copysigns (COPYSIGN)
423  (simplify
424   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
425   (mult @0 @0)))
427 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
428 (for ccoss (CCOS CCOSH)
429  (simplify
430   (ccoss (negate @0))
431    (ccoss @0)))
433 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
434 (for ops (conj negate)
435  (for cabss (CABS)
436   (simplify
437    (cabss (ops @0))
438    (cabss @0))))
440 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
441 (simplify
442  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
443   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
444        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
445    (lshift @0 @2)))
447 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
448 (simplify
449  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
450   (if (flag_associative_math
451        && single_use (@3))
452    (with
453     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
454     (if (tem)
455      (rdiv { tem; } @1)))))
457 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
458 (simplify
459  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
460   (if (flag_reciprocal_math)
461    (with
462     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
463     (if (tem)
464      (rdiv { tem; } @1)))))
466 /* Simplify ~X & X as zero.  */
467 (simplify
468  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
469   { build_zero_cst (type); })
471 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
472 (simplify
473  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
474   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
475 (simplify
476  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
477  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
478   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
480 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
481 (simplify
482  (minus (bit_and:s @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
483   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
485 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
486 (simplify
487  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
488   (bit_xor @0 @1))
489 (simplify
490  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
491  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
492   (bit_xor @0 @1)))
494 /* X % Y is smaller than Y.  */
495 (for cmp (lt ge)
496  (simplify
497   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
498   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
500 (for cmp (gt le)
501  (simplify
502   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
503   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
504    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
506 /* x | ~0 -> ~0  */
507 (simplify
508   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
509   @1)
511 /* x & 0 -> 0  */
512 (simplify
513   (bit_and @0 integer_zerop@1)
514   @1)
516 /* ~x | x -> -1 */
517 /* ~x ^ x -> -1 */
518 /* ~x + x -> -1 */
519 (for op (bit_ior bit_xor plus)
520  (simplify
521   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
522   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
524 /* x ^ x -> 0 */
525 (simplify
526   (bit_xor @0 @0)
527   { build_zero_cst (type); })
529 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
530 (simplify
531   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
532   (bit_not @0))
534 /* x & ~0 -> x  */
535 (simplify
536  (bit_and @0 integer_all_onesp)
537   (non_lvalue @0))
539 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
540 (for bitop (bit_and bit_ior)
541  (simplify
542   (bitop @0 @0)
543   (non_lvalue @0)))
545 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
546 (simplify
547  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
548  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
550 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
551 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
552 (for bitop (bit_and bit_ior)
553  (simplify
554   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
555   (bitop @0 (bit_not @1))))
557 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
558 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
559 (for bitop (bit_and bit_ior)
560      rbitop (bit_ior bit_and)
561  (simplify
562   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
563   (bitop @1 @2)))
565 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
566 (simplify
567  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
568  (bit_xor @0 @1))
570 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
571 (simplify
572  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
573  (bit_and @0 @1))
575 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
576 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
577 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
578 (for op (plus bit_ior bit_xor)
579  (simplify
580   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
581   (bit_ior @0 @1)))
583 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
584 (simplify
585  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
586  (plus @0 @1))
588 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
589 (simplify
590  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
591  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
592       && !TYPE_SATURATING (type))
593   (bit_and @0 @1)))
595 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
596 (simplify
597  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
598  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
599       && !TYPE_SATURATING (type))
600   (bit_ior @0 @1)))
602 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
603 (simplify
604  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
605  (bit_and @0 @1))
607 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
608 (simplify
609  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
610  (bit_xor @0 @1))
612 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
613 (simplify
614  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
615  (bit_xor @0 @1))
617 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
618 (simplify
619  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
620  (bit_and @0 @1))
622 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
623    ~x | ~y -> ~(x & y) */
624 (for op (bit_and bit_ior)
625      rop (bit_ior bit_and)
626  (simplify
627   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
628   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
629        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
630    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
632 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
633    with a constant, and the two constants have no bits in common,
634    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
635    simplifications.  */
636 (for op (bit_xor plus)
637  (simplify
638   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
639       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
640   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
641        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
642        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
643    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
645 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
646 (simplify
647  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
648  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
649   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
651 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
652 (simplify
653  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
654  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
655       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
656   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
658 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
659 (simplify
660  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
661  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
662   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
664 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
665 (simplify
666  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
667  (bit_and (bit_not @0) @1))
669 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
670    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
671    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
672    constants are involved.  For example, convert
673      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
674    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
675 (for op (bit_and bit_ior)
676      rop (bit_ior bit_and)
677  (simplify
678   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop @0 @2)))
679   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
680    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
683 (simplify
684  (abs (abs@1 @0))
685  @1)
686 (simplify
687  (abs (negate @0))
688  (abs @0))
689 (simplify
690  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
691  @0)
693 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
694 (match negate_expr_p
695  INTEGER_CST
696  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
697        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
698       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
699           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
700 (match negate_expr_p
701  FIXED_CST)
702 (match negate_expr_p
703  (negate @0)
704  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
705 (match negate_expr_p
706  REAL_CST
707  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
708 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
709    ways.  */
710 (match negate_expr_p
711  VECTOR_CST
712  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
714 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
715 (simplify
716  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
717   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
718        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
719    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
721 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
722 (simplify
723  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
724  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
725       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
726   (minus (negate @1) @0)))
728 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
729 (simplify
730  (minus @0 negate_expr_p@1)
731  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
732  (plus @0 (negate @1))))
734 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
735    when profitable.
736    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
737    binary operation result instead of to the operands.  This allows
738    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
739    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
740 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
741  (simplify
742   (bitop (convert @0) (convert? @1))
743   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
744          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
745          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
746         || types_match (@0, @1))
747        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
748           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
749           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
750           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
751           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
752        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
753        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
754               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
755            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
756            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
757               mode.  */
758            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
759            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
760               of its mode.  */
761            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
762    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
764 (for bitop (bit_and bit_ior)
765      rbitop (bit_ior bit_and)
766   /* (x | y) & x -> x */
767   /* (x & y) | x -> x */
768  (simplify
769   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
770   @0)
771  /* (~x | y) & x -> x & y */
772  /* (~x & y) | x -> x | y */
773  (simplify
774   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
775   (bitop @0 @1)))
777 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
778 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
779  (simplify
780   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
781   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
783 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
784 (simplify
785   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
786   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
788 /* Combine successive equal operations with constants.  */
789 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
790  (simplify
791   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
792   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
794 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
795    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
796 (match truth_valued_p
797  @0
798  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
799 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
800  (match truth_valued_p
801   (op @0 @1)))
802 (match truth_valued_p
803   (truth_not @0))
805 (match (logical_inverted_value @0)
806  (truth_not @0))
807 (match (logical_inverted_value @0)
808  (bit_not truth_valued_p@0))
809 (match (logical_inverted_value @0)
810  (eq @0 integer_zerop))
811 (match (logical_inverted_value @0)
812  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
813 (match (logical_inverted_value @0)
814  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
816 /* X & !X -> 0.  */
817 (simplify
818  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
819  { build_zero_cst (type); })
820 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
821 (for op (bit_ior bit_xor)
822  (simplify
823   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
824   { constant_boolean_node (true, type); }))
825 /* X ==/!= !X is false/true.  */
826 (for op (eq ne)
827  (simplify
828   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
829   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
831 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
832    then try to simplify:
834    (~X & Y) -> X < Y
835    (X & ~Y) -> Y < X
836    (~X | Y) -> X <= Y
837    (X | ~Y) -> Y <= X
839    But only do this if our result feeds into a comparison as
840    this transformation is not always a win, particularly on
841    targets with and-not instructions.
842    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
843 (simplify
844   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
845   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
846        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
847    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
848     (lt @0 @1)
849     (gt @0 @1))))
850 (simplify
851   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
852   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
853        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
854    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
855     (le @0 @1)
856     (ge @0 @1))))
858 /* ~~x -> x */
859 (simplify
860   (bit_not (bit_not @0))
861   @0)
863 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
864 (simplify
865  (bit_not (convert? (negate @0)))
866  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
867   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
869 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
870 (simplify
871  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
872  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
873   (convert (negate @0))))
874 (simplify
875  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
876  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
877   (convert (negate @0))))
879 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
880 (simplify
881  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
882  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
883   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
884 (simplify
885  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
886  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
887   (convert (bit_xor @0 @1))))
889 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
890 (simplify
891  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
892  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
894 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
895 (simplify
896  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
897  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
898       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
899   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
903 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
904    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
905    zero throughout its computed value range,
906    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
907    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
908    and 0's otherwise.
909    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
910    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
911    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
913 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
914      outer_op (bit_xor bit_ior)
915 (simplify
916  (outer_op
917   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
918  (with
919   {
920     bool fail = false;
921     wide_int zero_mask_not;
922     wide_int C0;
923     wide_int cst_emit;
925     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
926       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
927     else
928       fail = true;
930     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
931       {
932         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
933         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
934       }
935     else
936       {
937         C0 = @0;
938         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
939       }
940   }
941   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
942    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
943    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
944     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
946 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
947 (simplify
948   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
949   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
951 /* Pattern match
952      tem1 = (long) ptr1;
953      tem2 = (long) ptr2;
954      tem3 = tem2 - tem1;
955      tem4 = (unsigned long) tem3;
956      tem5 = ptr1 + tem4;
957    and produce
958      tem5 = ptr2;  */
959 (simplify
960   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
961   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
962   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
963        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
964             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
965    @1))
967 /* Pattern match
968      tem = (sizetype) ptr;
969      tem = tem & algn;
970      tem = -tem;
971      ... = ptr p+ tem;
972    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
973      ... = ptr & ~algn;  */
974 (simplify
975   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
976   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
977    (bit_and @0 { algn; })))
979 /* Try folding difference of addresses.  */
980 (simplify
981  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
982  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
983   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
984    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
985     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
986 (simplify
987  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
988  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
989   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
990    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
991     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
993 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
994    be able to fold this expression using the object or function's
995    alignment.  */
996 (simplify
997  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
998  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
999       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1000   (with
1001    {
1002      unsigned int align;
1003      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1004      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1005    }
1006    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1007     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1010 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1011 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1013  /* Contract negates.  */
1014  /* A + (-B) -> A - B */
1015  (simplify
1016   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1017   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1018   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1020        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1021    (minus (convert @0) (convert @1))))
1022  /* A - (-B) -> A + B */
1023  (simplify
1024   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1025   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1026        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1027        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1028    (plus (convert @0) (convert @1))))
1029  /* -(-A) -> A */
1030  (simplify
1031   (negate (convert? (negate @1)))
1032   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1033        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1034    (convert @1)))
1036  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1037     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1038  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1039       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1041   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1042      irrespective of overflow issues.  */
1043   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1044   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1045   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1046   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1047   (simplify
1048     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1049     @1)
1050   (simplify
1051     (minus (minus @0 @1) @0)
1052     (negate @1))
1053   (simplify
1054     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1055     @0)
1056   (simplify
1057    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1058    (negate @1))
1059   (simplify
1060    (minus @0 (minus @0 @1))
1061    @1)
1063   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1064   (for outer_op (plus minus)
1065    (for inner_op (plus minus)
1066     (simplify
1067      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1068      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1069         as we would introduce undefined overflow, for example
1070         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1071      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1072                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1073       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1074        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1076   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1077   (for outer_op (plus minus)
1078    (simplify
1079     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1080     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1081      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1082       (minus { cst; } @0)))))
1084   /* ~A + A -> -1 */
1085   (simplify
1086    (plus:c (bit_not @0) @0)
1087    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1088     { build_all_ones_cst (type); }))
1090   /* ~A + 1 -> -A */
1091   (simplify
1092    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1093    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1094     (negate (convert @0))))
1096   /* -A - 1 -> ~A */
1097   (simplify
1098    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1099    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1100         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1101     (bit_not (convert @0))))
1103   /* -1 - A -> ~A */
1104   (simplify
1105    (minus integer_all_onesp @0)
1106    (bit_not @0))
1108   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1109   (for add (plus pointer_plus)
1110    (simplify
1111     (minus (convert (add @0 @1))
1112      (convert @0))
1113     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1114          /* For integer types, if A has a smaller type
1115             than T the result depends on the possible
1116             overflow in P + A.
1117             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1118             However, if an overflow in P + A would cause
1119             undefined behavior, we can assume that there
1120             is no overflow.  */
1121          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1122              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1123          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1124             final type requires a sign- or zero-extension,
1125             then we have to punt - it is not defined which
1126             one is correct.  */
1127          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1128              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1129              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1130      (convert @1))))
1132   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1133   (for add (plus pointer_plus)
1134    (simplify
1135     (minus (convert @0)
1136      (convert (add @0 @1)))
1137     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1138          /* For integer types, if A has a smaller type
1139             than T the result depends on the possible
1140             overflow in P + A.
1141             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1142             However, if an overflow in P + A would cause
1143             undefined behavior, we can assume that there
1144             is no overflow.  */
1145          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1146              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1147          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1148             final type requires a sign- or zero-extension,
1149             then we have to punt - it is not defined which
1150             one is correct.  */
1151          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1152              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1153              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1154      (negate (convert @1)))))
1156   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1157   (for add (plus pointer_plus)
1158    (simplify
1159     (minus (convert (add @0 @1))
1160      (convert (add @0 @2)))
1161     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1162          /* For integer types, if A has a smaller type
1163             than T the result depends on the possible
1164             overflow in P + A.
1165             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1166             However, if an overflow in P + A would cause
1167             undefined behavior, we can assume that there
1168             is no overflow.  */
1169          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1170              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1171          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1172             final type requires a sign- or zero-extension,
1173             then we have to punt - it is not defined which
1174             one is correct.  */
1175          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1176              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1177              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1178              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1179              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1180      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1183 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1185 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1186  (simplify
1187   (minmax @0 @0)
1188   @0))
1189 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1190 (simplify
1191  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1192  @1)
1193 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1194 (simplify
1195  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1196  @1)
1197 (simplify
1198  (min @0 @1)
1199  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1200       && TYPE_MIN_VALUE (type)
1201       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1202   @1))
1203 (simplify
1204  (max @0 @1)
1205  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1206       && TYPE_MAX_VALUE (type)
1207       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1208   @1))
1209 (for minmax (FMIN FMAX)
1210  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1211     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1212  (simplify
1213   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1214   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1215        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1216    @0)))
1217 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1218    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1219    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1220    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1221    worry about it either.  */
1222 (if (flag_finite_math_only)
1223  (simplify
1224   (FMIN @0 @1)
1225   (min @0 @1))
1226  (simplify
1227   (FMAX @0 @1)
1228   (max @0 @1)))
1230 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1232 (for rotate (lrotate rrotate)
1233  (simplify
1234   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1235   @0))
1237 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1238 (simplify
1239  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1240  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1241       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1242   @0))
1244 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1245 (simplify
1246  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1247  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1248   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1250 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1251    types.  */
1252 (simplify
1253  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1254  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1255       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1256   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1258 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1259  (simplify
1260   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1261   (non_lvalue @0))
1262  (simplify
1263   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1264   @0)
1265  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1266     if vector2 is uniform.  */
1267  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1268   (simplify
1269    (shiftrotate @0 vec@1)
1270    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1271     (if (tem)
1272      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1274 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1275    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1276 (simplify
1277  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1278  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1279                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1280                                            element_precision (type)), @1); }))
1282 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1283 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1284  (simplify
1285   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1286   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1287    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1288         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1289         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1290         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1291     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1292      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1293         being well defined.  */
1294      (if (low >= prec)
1295       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1296        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1297        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1298         { build_zero_cst (type); }
1299         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1300       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1303 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1304    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1305 (for cmp (ne eq)
1306      icmp (eq ne)
1307  (simplify
1308   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1309   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1311 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1312    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1313    if CST2 != 0.  */
1314 (for cmp (ne eq)
1315  (simplify
1316   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1317   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1318    (if (cand < 0
1319         || (!integer_zerop (@2)
1320             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1321     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1322     (if (!integer_zerop (@2)
1323          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1324      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1326 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1327         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1328    if the new mask might be further optimized.  */
1329 (for shift (lshift rshift)
1330  (simplify
1331   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1332            INTEGER_CST@2)
1333    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1334         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1335         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1336         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1337         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1338     (with
1339      {
1340        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1341        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1342        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1343        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1344        unsigned int prec;
1346        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1347          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1348        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1349                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1350                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1351          {
1352            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1353            tree arg00 = @0;
1354            /* See if more bits can be proven as zero because of
1355               zero extension.  */
1356            if (@3 != @0
1357                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1358              {
1359                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1360                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1361                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1362                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1363                  {
1364                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1365                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1366                    if (shiftc < prec)
1367                      shift_type = inner_type;
1368                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1369                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1370                       is all ones.  */
1371                  }
1372              }
1373            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1374            if (shiftc < prec)
1375              {
1376                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1377                zerobits <<= prec - shiftc;
1378              }
1379            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1380               can contain actually sign bits, so no transformation is
1381               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1382               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1383            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1384                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1385              {
1386                if ((mask & zerobits) == 0)
1387                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1388                else
1389                  zerobits = 0;
1390              }
1391          }
1392      }
1393      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1394      (if ((mask & zerobits) == mask)
1395       { build_int_cst (type, 0); }
1396       (with { newmask = mask | zerobits; }
1397        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1398         (with
1399          {
1400            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1401               mode's mask.  */
1402            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1403                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1404              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1405                break;
1406          }
1407          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1408               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1409           (with
1410            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1411            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1412             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1413              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1414              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1416 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1417    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1418 (for shift (lshift rshift)
1419  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1420   (simplify
1421    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1422    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1423     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1424      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1427 /* Simplifications of conversions.  */
1429 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1430 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1431  (simplify
1432   (cvt @0)
1433   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1434        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1435    @0)))
1437 /* Contract view-conversions.  */
1438 (simplify
1439   (view_convert (view_convert @0))
1440   (view_convert @0))
1442 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1443    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1444 (simplify
1445   (view_convert @0)
1446   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1447        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1448        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1449    (convert @0)))
1451 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1452 (simplify
1453   (view_convert (convert@0 @1))
1454   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1455        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1456        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1457        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1458    (view_convert @1)))
1460 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1461    barriers can be removed.  */
1462 (simplify
1463  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1464  @0)
1465 (simplify
1466  (paren (paren@1 @0))
1467  @1)
1469 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1470 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1471  (for icvt (convert float)
1472   (simplify
1473    (ocvt (icvt@1 @0))
1474    (with
1475     {
1476       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1477       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1478       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1479       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1480       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1481       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1482       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1483       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1484       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1485       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1486       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1487       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1488       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1489       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1490       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1491       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1492       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1493       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1494       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1495       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1496     }
1497    (switch
1498     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1499        handled below, if we are converting something to its own
1500        type via an object of identical or wider precision, neither
1501        conversion is needed.  */
1502     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1503           || (GENERIC
1504               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1505          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1506              || (inter_float && final_float))
1507          && inter_prec >= final_prec)
1508      (ocvt @0))
1510     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1511        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1512        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1513        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1514        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1515        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1516     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1517          && (final_int || final_float)
1518          && inter_prec >= inside_prec
1519          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1520          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1521                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1522      (ocvt @0))
1524     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1525        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1526        final conversion does not change precision we can drop the
1527        intermediate conversion.  */
1528     (if (inside_int && inter_int && final_int
1529          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1530               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1531              || final_prec == inter_prec))
1532      (ocvt @0))
1534     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1535         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1536         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1537         - the intermediate type is narrower than both initial and
1538           final, or
1539         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1540           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1541         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1542           intermediate and final types differ, or
1543         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1544           initial and intermediate types differ.  */
1545     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1546          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1547          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1548          && ! (inside_int && inter_int
1549                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1550                && inter_prec < final_prec)
1551          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1552              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1553          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1554          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1555          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1556                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1557      (ocvt @0))
1559     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1560        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1561     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1562          && final_int && inter_int && inside_int
1563          && final_prec == inside_prec
1564          && final_prec > inter_prec
1565          && inter_unsignedp)
1566      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1567                               (inside_type,
1568                                wi::mask (inter_prec, false,
1569                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1571     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1572        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1573        floating-point conversion.  */
1574     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1575          && inside_int && inter_float && final_int &&
1576          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1577          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1578      (convert @0)))))))
1580 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1581    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1582    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1583 (simplify
1584   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1585   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1586        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1587        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1588        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1589                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1590    (convert @0)))
1593 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1594 (simplify
1595   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1596   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1597   (convert @0))
1599 /* Canonicalization of binary operations.  */
1601 /* Convert X + -C into X - C.  */
1602 (simplify
1603  (plus @0 REAL_CST@1)
1604  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1605   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1606    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1607     (minus @0 { tem; })))))
1609 /* Convert x+x into x*2.0.  */
1610 (simplify
1611  (plus @0 @0)
1612  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1613   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
1615 (simplify
1616  (minus integer_zerop @1)
1617  (negate @1))
1619 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1620    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1621    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1622 (simplify
1623  (minus real_zerop@0 @1)
1624  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1625   (negate @1)))
1627 /* Transform x * -1 into -x.  */
1628 (simplify
1629  (mult @0 integer_minus_onep)
1630  (negate @0))
1632 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1633    number.  */
1634 (match compositional_complex
1635  (convert? (complex @0 @1)))
1637 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1638 (simplify
1639  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1640  @0)
1641 (simplify
1642  (realpart (complex @0 @1))
1643  @0)
1644 (simplify
1645  (imagpart (complex @0 @1))
1646  @1)
1648 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1649 (simplify
1650  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1651  (convert (realpart @0)))
1652 (simplify
1653  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1654  (convert (negate (imagpart @0))))
1655 (for part (realpart imagpart)
1656  (for op (plus minus)
1657   (simplify
1658    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1659    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1660 (simplify
1661  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1662  (convert (COS @0)))
1663 (simplify
1664  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1665  (convert (SIN @0)))
1667 /* conj(conj(x)) -> x  */
1668 (simplify
1669  (conj (convert? (conj @0)))
1670  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1671   (convert @0)))
1673 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1674 (simplify
1675  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1676  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1677   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1679 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1680 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1681  (simplify
1682   (bswap (bswap @0))
1683   @0)
1684  (simplify
1685   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1686   (bit_not @0))
1687  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1688   (simplify
1689    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1690    (bitop @0 (bswap @1)))))
1693 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1695 /* Simplify constant conditions.
1696    Only optimize constant conditions when the selected branch
1697    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1698    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1699    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1700    this one as we depend on doing this transform before possibly
1701    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1702    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1703    genmatch cannot handle.  */
1704 (simplify
1705  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1706  (if (integer_zerop (@0))
1707   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1708    @2)
1709   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1710    @1)))
1711 (simplify
1712  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1713  (if (integer_all_onesp (@0))
1714   @1
1715   (if (integer_zerop (@0))
1716    @2)))
1718 (for cnd (cond vec_cond)
1719  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1720  (simplify
1721   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1722   (cnd @0 @1 @3))
1723  (simplify
1724   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1725   (cnd @0 @1 @3))
1726  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1727  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1728     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1729     The following is still important to merge then and else arm cases
1730     from if-conversion.  */
1731  (simplify
1732   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1733   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1734        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1735        && invert_tree_comparison
1736            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1737        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1738        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1739    (cnd @0 @1 @3)))
1740  (simplify
1741   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1742   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1743        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1744        && invert_tree_comparison
1745            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1746        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1747        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1748    (cnd @0 @3 @4)))
1750  /* A ? B : B -> B.  */
1751  (simplify
1752   (cnd @0 @1 @1)
1753   @1)
1755  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1756  (simplify
1757   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1758   (cnd @0 @2 @1)))
1760 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1761    return all -1 or all 0 results.  */
1762 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1763    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1764 (simplify
1765  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1766  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1767       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1768       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1769           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1770   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1772 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1773 (simplify
1774  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1775  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1776       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1777       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1778           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1779   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1782 /* Simplifications of comparisons.  */
1784 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1785    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1786    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1787 (for cmp  (le gt)
1788      acmp (lt ge)
1789  (simplify
1790   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1791   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1792    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1793 (for cmp  (ge lt)
1794      acmp (gt le)
1795  (simplify
1796   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1797   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1798    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1801 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1802    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1803    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1804    that with expression code iteration.  */
1805 (for cmp (tcc_comparison)
1806      icmp (inverted_tcc_comparison)
1807      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1808  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1809     and handle some more cases by using
1810       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1811     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1812     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1813  (simplify
1814   (bit_not (cmp @0 @1))
1815   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1816        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1817    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1818       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1819       a computed operator in the replacement tree thus we have
1820       to play the trick below.  */
1821    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1822              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1823     (if (ic == icmp)
1824      (icmp @0 @1)
1825      (if (ic == ncmp)
1826       (ncmp @0 @1))))))
1827  (simplify
1828   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1829   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1830             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1831    (if (ic == icmp)
1832     (icmp @0 @1)
1833     (if (ic == ncmp)
1834      (ncmp @0 @1))))))
1836 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1837    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1838    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1839    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1840    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1841 (for cmp (eq ne)
1842  (simplify
1843   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1844   (if (single_use (@2))
1845    (cmp @0 @1))))
1847 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1848    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1849    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1850    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1851 (for cmp (simple_comparison)
1852      scmp (swapped_simple_comparison)
1853  (simplify
1854   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1855   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1856   (if (integer_zerop (@1))
1857    (cmp @1 @2)
1858    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1859         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1860         && single_use (@3))
1861     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1862     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1863      (scmp @0 @2)
1864      (cmp @0 @2))))))
1866 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1867    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1868 (for cmp (eq ge le)
1869  (simplify
1870   (cmp @0 @0)
1871   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1872        || ! HONOR_NANS (@0))
1873    { constant_boolean_node (true, type); }
1874    (if (cmp != EQ_EXPR)
1875     (eq @0 @0)))))
1876 (for cmp (ne gt lt)
1877  (simplify
1878   (cmp @0 @0)
1879   (if (cmp != NE_EXPR
1880        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1881        || ! HONOR_NANS (@0))
1882    { constant_boolean_node (false, type); })))
1883 (for cmp (unle unge uneq)
1884  (simplify
1885   (cmp @0 @0)
1886   { constant_boolean_node (true, type); }))
1887 (simplify
1888  (ltgt @0 @0)
1889  (if (!flag_trapping_math)
1890   { constant_boolean_node (false, type); }))
1892 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1893 (for cmp (simple_comparison)
1894  (simplify
1895   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
1896   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
1897    (cmp @1 @0))))
1899 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1900 (for cmp (simple_comparison)
1901      scmp (swapped_simple_comparison)
1902  (simplify
1903   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1904   (if (single_use (@2)
1905        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
1906    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1908 (for cmp (simple_comparison)
1909  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1910  (simplify
1911   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1912   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1913        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1914            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1915        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1916            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1917    (with
1918     {
1919       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1920       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1921         {
1922           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1923           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1924               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1925             type1 = float_type_node;
1926           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1927               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1928             type1 = double_type_node;
1929         }
1930       tree newtype
1931         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1932            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1933     }
1934     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1935      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1937  (simplify
1938   (cmp @0 REAL_CST@1)
1939   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1940   (switch
1941    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1942    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1943     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1944    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1945    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1946         && ! HONOR_SNANS (@1))
1947     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1948    /* Fold comparisons against infinity.  */
1949    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1950         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1951     (with
1952      {
1953        REAL_VALUE_TYPE max;
1954        enum tree_code code = cmp;
1955        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1956        if (neg)
1957          code = swap_tree_comparison (code);
1958      }
1959      (switch
1960       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1961       (if (code == GT_EXPR
1962            && ! HONOR_SNANS (@0))
1963        { constant_boolean_node (false, type); })
1964       (if (code == LE_EXPR)
1965        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
1966        (if (! HONOR_NANS (@0))
1967         { constant_boolean_node (true, type); }
1968         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
1969         (eq @0 @0)))
1970       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
1971       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
1972        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1973         (if (neg)
1974          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1975          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1976       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
1977       (if (code == LT_EXPR)
1978        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1979         (if (neg)
1980          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1981          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1982       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
1983       (if (code == NE_EXPR)
1984        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1985         (if (! HONOR_NANS (@0))
1986          (if (neg)
1987           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1988           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
1989          (if (neg)
1990           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1991            { build_one_cst (type); })
1992           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1993            { build_one_cst (type); }))))))))))
1995  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
1996     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
1997     comparison with a revised real constant as long as no overflow
1998     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
1999  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2000   (for op (plus minus)
2001    (simplify
2002     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2003     (with
2004      {
2005        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2006                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2007      }
2008      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2009       (cmp @0 { tem; }))))))
2011  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2012     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2013     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2014     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2015  (if (flag_associative_math)
2016   (simplify
2017    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2018    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2019     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2020      (cmp { tem; } @1)))))
2022  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2023  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2024       && ! flag_errno_math)
2025   (for sq (SQRT)
2026    (simplify
2027     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2028     (switch
2029      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2030       (switch
2031        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2032        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2033         { constant_boolean_node (false, type); })
2034        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2035           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2036        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2037         { constant_boolean_node (true, type); })
2038        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2039        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2040      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2041       (switch
2042        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2043        (if (cmp == LT_EXPR)
2044         { constant_boolean_node (false, type); })
2045        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2046        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2047         { constant_boolean_node (true, type); })
2048        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2049        (if (cmp == LE_EXPR)
2050         (eq @0 @1))
2051        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2052           == or !=.  In the last case:
2054             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2056           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2057           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2058        (cmp @0 @1)))
2059      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2060       (with
2061        {
2062          REAL_VALUE_TYPE c2;
2063          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2064                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2065          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2066        }
2067        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2068         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2069         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2070          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2071          { constant_boolean_node (false, type); })
2072         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2073         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2074      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2075       (with
2076        {
2077          REAL_VALUE_TYPE c2;
2078          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2079                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2080          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2081        }
2082        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2083         (switch
2084          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2085             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2086          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2087           { constant_boolean_node (true, type); })
2088          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2089             don't care about NaNs.  */
2090          (if (! HONOR_NANS (@0))
2091           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2092          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2093             don't care about Infinities.  */
2094          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2095           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2096          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2097          (if (GENERIC)
2098           (truth_andif
2099            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2100            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2101         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2102         (if (! HONOR_NANS (@0))
2103          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2104          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2105          (if (GENERIC)
2106           (truth_andif
2107            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2108            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2110 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2111 (simplify
2112  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2113  (if (types_match (@0, @1))
2114   (unordered @0 @1)))
2115 (simplify
2116  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2117  (if (types_match (@0, @1))
2118   (ordered @0 @1)))
2119 (simplify
2120  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2121  @2)
2122 (simplify
2123  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2124  @2)
2126 /* Simple range test simplifications.  */
2127 /* A < B || A >= B -> true.  */
2128 (for test1 (lt le le le ne ge)
2129      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2130  (simplify
2131   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2132   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2133        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2134    { constant_boolean_node (true, type); })))
2135 /* A < B && A >= B -> false.  */
2136 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2137      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2138  (simplify
2139   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2140   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2141        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2142    { constant_boolean_node (false, type); })))
2144 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2145 (for cmp (tcc_comparison)
2146      scmp (swapped_tcc_comparison)
2147  (simplify
2148   (cmp (negate @0) (negate @1))
2149   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2150        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2151            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2152    (scmp @0 @1)))
2153  (simplify
2154   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2155   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2156        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2157            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2158    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2159     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2160      (scmp @0 { tem; }))))))
2162 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2163 (for op (eq ne)
2164  (simplify
2165   (op (abs @0) zerop@1)
2166   (op @0 @1)))
2168 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2169 (for cmp (simple_comparison)
2170  (simplify
2171   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2172   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2173        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2174           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2175        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2176             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2177             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2178        && single_use (@0))
2179    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2180         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2181             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2182         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2183             || cmp == NE_EXPR
2184             || cmp == EQ_EXPR)
2185         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2186     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2187        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2188        constant which fold_convert produces.  */
2189     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2190      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2191                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2192      (cmp @00 (convert @1)))
2194     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2195      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2196      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2197            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2198           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2199               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2200                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2201                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2202                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2203               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2204                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2205                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2206       (cmp @00 (convert @10))
2207       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2208            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2209            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2210        (with
2211         {
2212           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2213           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2214           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2215           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2216         }
2217         (if (above || below)
2218          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2219           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2220           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2221            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2222            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2223             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2225 (for cmp (eq ne)
2226  /* A local variable can never be pointed to by
2227     the default SSA name of an incoming parameter.
2228     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2229  (simplify
2230   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2231   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2232        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2233    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2234     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2235          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2236      (if (cmp == NE_EXPR)
2237       { constant_boolean_node (true, type); }
2238       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2240 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2241 (for cmp (eq ne)
2243  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2244     Similarly for NE_EXPR.  */
2245  (simplify
2246   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2247   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2248        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2249    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2251  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2252  (simplify
2253   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2254   (cmp @0 @1))
2256  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2257     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2258  (simplify
2259   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2260   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2262  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2263  (simplify
2264   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2265   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2266    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2268  (simplify
2269   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2270   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2271    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2273 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2274    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2275 (for cmp (eq ne)
2276      icmp (ne eq)
2277  (simplify
2278   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2279   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2281 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2282    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2283 (for cmp (eq ne)
2284      ncmp (ge lt)
2285  (simplify
2286   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2287   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2288        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2289            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2290        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2291        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2292    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2293     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2295 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2296    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2297    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2298    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2299 (for cmp (simple_comparison)
2300  (simplify
2301   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2302   (with
2303    {
2304      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2305      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2306      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2307      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2308        {
2309          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2310          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2311        }
2312      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2313        {
2314          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2315          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2316        }
2317    }
2318    (if (base0 && base1)
2319     (with
2320      {
2321        int equal = 2;
2322        if (decl_in_symtab_p (base0)
2323            && decl_in_symtab_p (base1))
2324          equal = symtab_node::get_create (base0)
2325                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2326        else if ((DECL_P (base0)
2327                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2328                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2329                 && (DECL_P (base1)
2330                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2331                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2332          equal = (base0 == base1);
2333      }
2334      (if (equal == 1
2335           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2336               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2337               || off0 == off1
2338               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2339               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2340               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2341                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2342       (switch
2343        (if (cmp == EQ_EXPR)
2344         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2345        (if (cmp == NE_EXPR)
2346         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2347        (if (cmp == LT_EXPR)
2348         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2349        (if (cmp == LE_EXPR)
2350         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2351        (if (cmp == GE_EXPR)
2352         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2353        (if (cmp == GT_EXPR)
2354         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2355       (if (equal == 0
2356            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2357            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2358            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2359                || off0 == off1))
2360        (switch
2361         (if (cmp == EQ_EXPR)
2362          { constant_boolean_node (false, type); })
2363         (if (cmp == NE_EXPR)
2364          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2366 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2367 (for cmp (lt gt le ge)
2368  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2369     the specified precision will have known values.  */
2370  (simplify
2371   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2372   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2373        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2374    (with
2375     {
2376       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2377       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2378       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2379       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2380       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2381     }
2382     (switch
2383      (if (wi::eq_p (@1, max))
2384       (switch
2385        (if (cmp == GT_EXPR)
2386         { constant_boolean_node (false, type); })
2387        (if (cmp == GE_EXPR)
2388         (eq @2 @1))
2389        (if (cmp == LE_EXPR)
2390         { constant_boolean_node (true, type); })
2391        (if (cmp == LT_EXPR)
2392         (ne @2 @1))))
2393      (if (wi::eq_p (@1, min))
2394       (switch
2395        (if (cmp == LT_EXPR)
2396         { constant_boolean_node (false, type); })
2397        (if (cmp == LE_EXPR)
2398         (eq @2 @1))
2399        (if (cmp == GE_EXPR)
2400         { constant_boolean_node (true, type); })
2401        (if (cmp == GT_EXPR)
2402         (ne @2 @1))))
2403      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2404       (switch
2405        (if (cmp == GT_EXPR)
2406         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2407        (if (cmp == LE_EXPR)
2408         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2409      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2410       (switch
2411        (if (cmp == GE_EXPR)
2412         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2413        (if (cmp == LT_EXPR)
2414         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2415      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2416           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2417           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2418              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2419              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2420              max associated with this sign bit.  */
2421           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2422           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2423           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2424       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2425          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2426       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2427        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2428         (if (cmp == LE_EXPR)
2429          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2430          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2432 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2433  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2434  (simplify
2435   (cmp @0 REAL_CST@1)
2436   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2437        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2438    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2439                             ? false : true, type); })))
2441 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2442 (simplify
2443  (ne @0 integer_zerop)
2444  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2445       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2446   (non_lvalue @0)))
2447 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2448 (simplify
2449  (eq @0 integer_onep)
2450  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2451       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2452   (non_lvalue @0)))
2453 /* Do not handle
2454    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2455    bool_var != 1 becomes !bool_var
2456    here because that only is good in assignment context as long
2457    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2458    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2459    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2462 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2463    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2464    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2465    section that follows this one.
2467    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2468    the following:
2470    - the rule describes an identity
2472    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2473      multiplication
2475    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2476      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2477      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2478      when the operand has that value.)  */
2480 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2481  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2482  (simplify
2483   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2484   (if (!HONOR_SNANS (type))
2485    @0))
2487  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2488  (for root (SQRT CBRT)
2489   (simplify
2490    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2491     (root (mult @0 @1))))
2493  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2494  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2495   (simplify
2496    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2497     (exps (plus @0 @1))))
2499  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2500  (for root (SQRT CBRT)
2501   (simplify
2502    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2503     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2505  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2506  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2507   (simplify
2508    (rdiv @0 (exps:s @1))
2509     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2511  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2512       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2513   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2514   (simplify
2515    (logs (exps @0))
2516    @0)
2517   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2518   (simplify
2519    (exps (logs @0))
2520    @0))
2522  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2523     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2524     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2525  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2526       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2527   (simplify
2528    (logs (exps @0))
2529    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2530     (with {
2531       tree x;
2532       switch (exps)
2533         {
2534         CASE_CFN_EXP:
2535           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2536           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2537           break;
2538         CASE_CFN_EXP2:
2539           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2540           x = build_real (type, dconst2);
2541           break;
2542         CASE_CFN_EXP10:
2543         CASE_CFN_POW10:
2544           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2545           {
2546             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2547             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2548             x = build_real (type, dconst10);
2549           }
2550           break;
2551         default:
2552           gcc_unreachable ();
2553         }
2554       }
2555      (mult (logs { x; }) @0)))))
2557  (for logs (LOG LOG
2558             LOG2 LOG2
2559             LOG10 LOG10)
2560       exps (SQRT CBRT)
2561   (simplify
2562    (logs (exps @0))
2563    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2564     (with {
2565       tree x;
2566       switch (exps)
2567         {
2568         CASE_CFN_SQRT:
2569           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2570           x = build_real (type, dconsthalf);
2571           break;
2572         CASE_CFN_CBRT:
2573           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2574           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2575           break;
2576         default:
2577           gcc_unreachable ();
2578         }
2579       }
2580      (mult { x; } (logs @0))))))
2582  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2583  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2584       pows (POW)
2585   (simplify
2586    (logs (pows @0 @1))
2587    (mult @1 (logs @0))))
2589  (for sqrts (SQRT)
2590       cbrts (CBRT)
2591       pows (POW)
2592       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2593   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2594   (simplify
2595    (sqrts (exps @0))
2596    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2597   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2598   (simplify
2599    (cbrts (exps @0))
2600    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2601   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2602   (simplify
2603    (pows (exps @0) @1)
2604    (exps (mult @0 @1))))
2606  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2607  (for tans (TAN)
2608       atans (ATAN)
2609   (simplify
2610    (tans (atans @0))
2611    @0)))
2613 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2614 (simplify
2615  (CABS (complex:c @0 real_zerop@1))
2616  (abs @0))
2618 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2619 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2620  (simplify
2621   (fns (fns @0))
2622   (fns @0)))
2623 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2624 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2625  (simplify
2626   (fns integer_valued_real_p@0)
2627   @0))
2629 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2630 (simplify
2631  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2632  (abs @0))
2634 /* pow(1,x) -> 1.  */
2635 (simplify
2636  (POW real_onep@0 @1)
2637  @0)
2639 (simplify
2640  /* copysign(x,x) -> x.  */
2641  (COPYSIGN @0 @0)
2642  @0)
2644 (simplify
2645  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2646  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2647  (abs @0))
2649 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2650  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2651  (simplify
2652   (scale real_zerop@0 @1)
2653   @0)
2654  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2655  (simplify
2656   (scale @0 integer_zerop@1)
2657   @0)
2658  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2659  (simplify
2660   (scale REAL_CST@0 @1)
2661   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2662    @0)))
2664 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2665    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2667    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2668    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2669    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2670    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2672 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2673  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2674  (simplify
2675   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2676    (SIN @0))
2678  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2679  (simplify
2680   (mult @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2681   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2682    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2684  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2685  (simplify
2686   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2687    (TAN @0))
2689  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2690  (simplify
2691   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2692    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2694  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2695  (simplify
2696   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2697   (if (! HONOR_NANS (@0)
2698        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2699    (COS @0)))
2701  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2702  (simplify
2703   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2704   (if (! HONOR_NANS (@0)
2705        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2706    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2708  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2709  (simplify
2710   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2711    (POW @0 (plus @1 @2)))
2713  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2714  (simplify
2715   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2716    (POW (mult @0 @2) @1))
2718  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2719  (simplify
2720   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2721   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2722    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2724  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2725  (simplify
2726   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2727    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2729  (for sqrts (SQRT)
2730       cbrts (CBRT)
2731       pows (POW)
2732   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2733   (simplify
2734    (sqrts (sqrts @0))
2735    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2736   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2737   (simplify
2738    (sqrts (cbrts @0))
2739    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2740   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2741   (simplify
2742    (cbrts (sqrts @0))
2743    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2744   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2745   (simplify
2746    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2747    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2748   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2749   (simplify
2750    (sqrts (pows @0 @1))
2751    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2752   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2753   (simplify
2754    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2755    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2756   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2757   (simplify
2758    (pows (sqrts @0) @1)
2759    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2760   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2761   (simplify
2762    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
2763    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2764   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
2765   (simplify
2766    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
2767    (pows @0 (mult @1 @2))))
2769  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2770  (simplify
2771   (CABS (complex @0 @0))
2772   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2774  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2775  (simplify
2776   (HYPOT @0 @0)
2777   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2779  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
2780  (for cexps (CEXP)
2781       exps (EXP)
2782       cexpis (CEXPI)
2783   (simplify
2784    (cexps compositional_complex@0)
2785    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
2786     (complex
2787      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
2788      (mult @1 (imagpart @2)))))))
2790 (if (canonicalize_math_p ())
2791  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
2792  (for floors (FLOOR)
2793       truncs (TRUNC)
2794   (simplify
2795    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2796    (truncs @0))))
2798 (match double_value_p
2799  @0
2800  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
2801 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
2802             BUILT_IN_FLOORL
2803             BUILT_IN_CEILL
2804             BUILT_IN_ROUNDL
2805             BUILT_IN_NEARBYINTL
2806             BUILT_IN_RINTL)
2807      tos (BUILT_IN_TRUNC
2808           BUILT_IN_FLOOR
2809           BUILT_IN_CEIL
2810           BUILT_IN_ROUND
2811           BUILT_IN_NEARBYINT
2812           BUILT_IN_RINT)
2813  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
2814  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2815   (simplify
2816    (froms (convert double_value_p@0))
2817    (convert (tos @0)))))
2819 (match float_value_p
2820  @0
2821  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
2822 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
2823             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
2824             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
2825             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
2826             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
2827             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
2828      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
2829           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
2830           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
2831           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
2832           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
2833           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
2834  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
2835     if x is a float.  */
2836  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
2837       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
2838   (simplify
2839    (froms (convert float_value_p@0))
2840    (convert (tos @0)))))
2842 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
2843      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2844  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
2845  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2846   (simplify
2847    (froms (convert double_value_p@0))
2848    (tos @0))))
2850 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
2851             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
2852      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
2853  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
2854     if x is a float.  */
2855  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
2856   (simplify
2857    (froms (convert float_value_p@0))
2858    (tos @0))))
2860 (if (canonicalize_math_p ())
2861  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
2862  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
2863   (simplify
2864    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
2865    (fix_trunc @0))))
2867 (if (canonicalize_math_p ())
2868  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
2869  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
2870            ICEIL LCEIL LLCEIL
2871            IROUND LROUND LLROUND)
2872   (simplify
2873    (fns integer_valued_real_p@0)
2874    (fix_trunc @0)))
2875  (if (!flag_errno_math)
2876   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
2877   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
2878    (simplify
2879     (rints integer_valued_real_p@0)
2880     (fix_trunc @0)))))
2882 (if (canonicalize_math_p ())
2883  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
2884       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
2885       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
2886   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
2887      sizeof (int) == sizeof (long).  */
2888   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
2889        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
2890    (simplify
2891     (ifn @0)
2892     (lfn:long_integer_type_node @0)))
2893   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
2894      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
2895   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
2896        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
2897    (simplify
2898     (llfn @0)
2899     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
2901 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
2902 (simplify
2903  (CPROJ @0)
2904  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
2905    @0))
2907 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
2908    nonnegative, return (inf + 0i).  */
2909 (simplify
2910  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
2911  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2912   { build_complex_inf (type, false); }))
2914 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
2915 (simplify
2916  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
2917  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
2918   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
2920 (for pows (POW)
2921      sqrts (SQRT)
2922      cbrts (CBRT)
2923  (simplify
2924   (pows @0 REAL_CST@1)
2925   (with {
2926     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
2927     REAL_VALUE_TYPE tmp;
2928    }
2929    (switch
2930     /* pow(x,0) -> 1.  */
2931     (if (real_equal (value, &dconst0))
2932      { build_real (type, dconst1); })
2933     /* pow(x,1) -> x.  */
2934     (if (real_equal (value, &dconst1))
2935      @0)
2936     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
2937     (if (real_equal (value, &dconstm1))
2938      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
2939     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
2940     (if (flag_unsafe_math_optimizations
2941          && canonicalize_math_p ()
2942          && real_equal (value, &dconsthalf))
2943      (sqrts @0))
2944     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
2945     (if (flag_unsafe_math_optimizations
2946          && canonicalize_math_p ()
2947          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
2948              real_equal (value, &tmp)))
2949      (cbrts @0))))))
2951 /* powi(1,x) -> 1.  */
2952 (simplify
2953  (POWI real_onep@0 @1)
2954  @0)
2956 (simplify
2957  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
2958  (switch
2959   /* powi(x,0) -> 1.  */
2960   (if (wi::eq_p (@1, 0))
2961    { build_real (type, dconst1); })
2962   /* powi(x,1) -> x.  */
2963   (if (wi::eq_p (@1, 1))
2964    @0)
2965   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
2966   (if (wi::eq_p (@1, -1))
2967    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
2969 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
2971    These are conceptually similar to the transformations performed for
2972    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
2973    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
2975 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
2976    both operands are widening conversions from the same type as the outer
2977    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
2978    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
2979    operation and convert the result to the desired type.  */
2980 (for op (plus minus)
2981   (simplify
2982     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
2983     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2984          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2985             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2986          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2987          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2988          /* The precision of the type of each operand must match the
2989             precision of the mode of each operand, similarly for the
2990             result.  */
2991          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2992              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2993          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2994              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2995          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2996          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2997          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2998          && types_match (@0, @1)
2999          && types_match (@0, type))
3000       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3001         (convert (op @0 @1))
3002         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3003          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3005 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3006    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3007    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3008    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3009    arithmetic operation.  */
3010 (for op (minus plus)
3011  (simplify
3012   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3013   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3014        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3015           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3016        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3017        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3018        /* The precision of the type of each operand must match the
3019           precision of the mode of each operand, similarly for the
3020           result.  */
3021        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3022            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3023        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3024            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3025        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3026        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3027        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3028        && types_match (@0, @1)
3029        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3030            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3031        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3032                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3033    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3034     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3035      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3036     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3037      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3038                (convert:utype @4))))))))
3040 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3041    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3042 (for op (lt le gt ge)
3043      ext (min min max max)
3044  (simplify
3045   (bit_and (op:s @0 @1) (op:s @0 @2))
3046   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3047    (op @0 (ext @1 @2)))))
3049 (simplify
3050  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3051  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3052  { integer_zero_node; })
3054 (simplify
3055  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3056  (SIGNBIT @0)
3057  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3058   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))