c++: Tweaks for -Wredundant-move [PR107363]
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob194ba8f5188e17056b9c9af790e9725e3e65bff4
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2022 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    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
56 #include "cfn-operators.pd"
58 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
59    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
60    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
62    Also define operand lists:
64      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
65      X<FN> for all double functions, in the same order
66      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
67 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
68   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
69                                  BUILT_IN_L##FN##F \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
71   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
72                               BUILT_IN_L##FN \
73                               BUILT_IN_LL##FN) \
74   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
75                                  BUILT_IN_L##FN##L \
76                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
78 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
79 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
83 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
84 (define_operator_list UNCOND_UNARY
85   negate)
86 (define_operator_list COND_UNARY
87   IFN_COND_NEG)
89 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
90 (define_operator_list UNCOND_BINARY
91   plus minus
92   mult trunc_div trunc_mod rdiv
93   min max
94   IFN_FMIN IFN_FMAX
95   bit_and bit_ior bit_xor
96   lshift rshift)
97 (define_operator_list COND_BINARY
98   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
99   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
100   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
101   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX
102   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
103   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
105 /* Same for ternary operations.  */
106 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
107   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
108 (define_operator_list COND_TERNARY
109   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
111 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
112 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
113   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
114   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
115   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
116   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
117   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
118   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
119   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
120   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
121   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
122 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
123 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
124   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
125   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
126   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
127   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
128   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
129   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
130   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
131   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
132   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
133 /* __atomic_fetch_and_*.  */
134 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
135   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
136   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
137   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
138 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
139 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
144 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
145    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
146 (match (nop_convert @0)
147  (convert @0)
148  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
149 (match (nop_convert @0)
150  (view_convert @0)
151  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
152       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
153                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
154       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
156 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
157    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
158    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
159 (simplify (abs (convert @0))
160  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
161       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
162       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
163   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
164    (convert (absu:utype @0)))))
166 #if GIMPLE
167 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
168 (simplify
169  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
170  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
171       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
172       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
173   (abs @0)))
174 #endif
176 /* Simplifications of operations with one constant operand and
177    simplifications to constants or single values.  */
179 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
180   (simplify
181     (op @0 integer_zerop)
182     (non_lvalue @0)))
184 /* 0 +p index -> (type)index */
185 (simplify
186  (pointer_plus integer_zerop @1)
187  (non_lvalue (convert @1)))
189 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
190 (simplify
191  (pointer_diff @0 integer_zerop)
192  (convert @0))
194 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
195    Likewise if the operands are reversed.  */
196 (simplify
197  (plus:c @0 real_zerop@1)
198  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
199   (non_lvalue @0)))
201 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
202 (simplify
203  (minus @0 real_zerop@1)
204  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
205   (non_lvalue @0)))
207 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
208    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
209    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
210    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
211    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
212    would not raise it.   */
213 (for inner_op (plus minus)
214  (for outer_op (plus minus)
215   (simplify
216    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
217     (if (real_zerop (@1)
218          && real_zerop (@2)
219          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
220      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
221                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
222              bool outer_plus
223                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
224                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
225       (if (outer_plus && !inner_plus)
226        (outer_op @0 @2)
227        @3))))))
229 /* Simplify x - x.
230    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
231    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
232    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
233    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
234    is volatile.  */
235 (simplify
236  (minus @0 @0)
237  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
238       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
239           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
240           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
241               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
242   { build_zero_cst (type); }))
243 (simplify
244  (pointer_diff @@0 @0)
245  { build_zero_cst (type); })
247 (simplify
248  (mult @0 integer_zerop@1)
249  @1)
251 /* -x == x -> x == 0 */
252 (for cmp (eq ne)
253  (simplify
254   (cmp:c @0 (negate @0))
255    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
256         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
257     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
259 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
260    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
261    same in modes with signed zeros, since multiplying a
262    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
263    since x * 0 is NaN.  */
264 (simplify
265  (mult @0 real_zerop@1)
266  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
267       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
268       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
269   @1))
271 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
272    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
273 (simplify
274  (mult @0 real_onep)
275  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
276       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
277           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
278   (non_lvalue @0)))
280 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
281 (simplify
282  (mult @0 real_minus_onep)
283   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
284        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
285            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
286    (negate @0)))
288 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
289    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
290 (simplify
291  (mult @0 VECTOR_CST@1)
292  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
293       && !HONOR_SNANS (type)
294       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
295   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
296    (if (itype
297         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
298             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
299                 && optab_handler (and_optab,
300                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
301     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
302                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
304 (for cmp (gt ge lt le)
305      outp (convert convert negate negate)
306      outn (negate negate convert convert)
307  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
308  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
309  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
310  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
311  (simplify
312   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
313   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
314    (outp (abs @0))))
315  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
316  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
317  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
318  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
319  (simplify
320   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
321   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
322    (outn (abs @0)))))
324 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
325 (simplify
326  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
327  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
328   (abs @0)))
330 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
331 (simplify
332  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
333  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
334   (negate (abs @0))))
336 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
337 (simplify
338  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
339  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
340   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
342 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
343 (simplify
344   (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
345   (abs @0))
347 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
348 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
349   (simplify
350     (op @0 integer_onep)
351     (non_lvalue @0)))
353 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
354    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
355    toward zero.
356    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
357    Also also widening conversions, like:
358    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
359    or
360    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
361    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
362    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
363    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
364    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
365 (simplify
366  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
367  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
368       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
369           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
370           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
371       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
372           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
373               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
374                   || (element_precision (type)
375                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
376                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
377                       && (tree_nonzero_bits (@0)
378                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
379                                       true,
380                                       element_precision (type))) == 0)))))
381    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
382         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
383         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
384     (convert (rshift @3 @2))
385     (rshift @0 @2))))
387 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
388    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
389    traps enables better optimizations than these anyway.  */
390 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
391  /* 0 / X is always zero.  */
392  (simplify
393   (div integer_zerop@0 @1)
394   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
395   (if (!integer_zerop (@1))
396    @0))
397  /* X / -1 is -X.  */
398  (simplify
399   (div @0 integer_minus_onep@1)
400   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
401    (negate @0)))
402  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
403  (simplify
404   (div @0 SSA_NAME@1)
405   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
406        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
407        && !flag_non_call_exceptions)
408    @0))
409  /* X / X is one.  */
410  (simplify
411   (div @0 @0)
412   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
413      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
414   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
415        && !integer_zerop (@0)
416        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
417    { build_one_cst (type); }))
418  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
419  (simplify
420    (div:C @0 (abs @0))
421    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
422         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
423         && !integer_zerop (@0)
424         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
425     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
426           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
427  /* X / -X is -1.  */
428  (simplify
429    (div:C @0 (negate @0))
430    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
431         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
432         && !integer_zerop (@0)
433         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
434     { build_minus_one_cst (type); })))
436 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
437    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
438    for MOD instead of DIV.  */
439 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
440      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
441  (simplify
442   (floor_divmod @0 @1)
443   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
444        && TYPE_UNSIGNED (type))
445    (trunc_divmod @0 @1))))
447 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
448    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
449    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
450    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
451    elsewhere.  */
452 (simplify
453  (trunc_div integer_onep@0 @1)
454  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
455       && TYPE_PRECISION (type) > 1
456       && !integer_zerop (@1)
457       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
458   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
459    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
460    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
461     (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
462               { build_int_cst (utype, 2); })
463      @1 { build_zero_cst (type); })))))
465 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
466    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
467 (for div (trunc_div exact_div)
468  (simplify
469   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
470   (with {
471     wi::overflow_type overflow;
472     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
473                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
474    }
475    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
476         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
477     (if (!overflow)
478      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
479      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
480           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
481       { build_zero_cst (type); }))))))
483 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
484    overflow is different.  */
485 (simplify
486  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
487  (with {
488    wi::overflow_type overflow;
489    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
490                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
491   }
492   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
493      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
494   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
495    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
497 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
498    successive multuiplications.  */
499 (simplify
500  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
501  (with {
502    bool overflowed = true;
503    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
504    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
505                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
506    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
507                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
508   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
509     {
510 #if GIMPLE
511       value_range vr0;
512       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
513           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
514           && vr0.kind () == VR_RANGE)
515         {
516           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
517           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
518           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
519           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
520           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
521             {
522               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
523               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
524               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
525                 overflowed = false;
526             }
527         }
528 #endif
529     }
530   else
531    overflowed = false;
533   /* Skip folding on overflow.  */
534   (if (!overflowed)
535    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
536          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
538 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
539 (simplify
540  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
541  (with {
542    bool overflowed = true;
543    wi::overflow_type ovf1;
544    wi::overflow_type ovf2;
545    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
546                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
547    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
548                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
549   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
550     {
551 #if GIMPLE
552       value_range vr0;
553       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
554           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
555           && vr0.kind () == VR_RANGE)
556         {
557           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
558           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
559           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
560           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
561           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
562             {
563               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
564               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
565               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
566                 overflowed = false;
567             }
568         }
569 #endif
570     }
571   else
572    overflowed = false;
574   /* Skip folding on overflow.  */
575   (if (!overflowed)
576    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
578 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
579    NaNs or Infinities.  */
580 (simplify
581  (rdiv @0 @0)
582  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
583       && ! HONOR_NANS (type)
584       && ! HONOR_INFINITIES (type))
585   { build_one_cst (type); }))
587 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
588    NaNs or Infinities.  */
589 (simplify
590  (rdiv:C @0 (negate @0))
591  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
592       && ! HONOR_NANS (type)
593       && ! HONOR_INFINITIES (type))
594   { build_minus_one_cst (type); }))
596 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
597 (simplify
598  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
599   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
600        && ! HONOR_NANS (type)
601        && ! HONOR_INFINITIES (type))
602    (switch
603     (if (types_match (type, float_type_node))
604      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
605     (if (types_match (type, double_type_node))
606      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
607     (if (types_match (type, long_double_type_node))
608      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
610 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
611 (simplify
612  (rdiv @0 real_onep)
613  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
614   (non_lvalue @0)))
616 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
617 (simplify
618  (rdiv @0 real_minus_onep)
619  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
620   (negate @0)))
622 (if (flag_reciprocal_math)
623  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
624  (simplify
625   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
626   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
628  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
629  (simplify
630   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
631   (with
632    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
633    (if (tem)
634     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
636  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
637  (simplify
638   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
639    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
641 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
642 (simplify
643  (rdiv @0 (negate @1))
644  (rdiv (negate @0) @1))
646 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
647  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
648     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
649  (for op (lt le gt ge)
650       neg_op (gt ge lt le)
651   (simplify
652    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
653    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
654     (switch
655      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
656       (op @1 @2))
657      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
658      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
659       (neg_op @1 @2)))))))
661 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
662 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
663  (simplify
664   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
665   (if (integer_pow2p (@2)
666        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
667        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
668        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
669    (rshift (convert @0)
670            { build_int_cst (integer_type_node,
671                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
673 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
674    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
675    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
676    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
677    tell if it is or not in a portable manner.  */
678 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
679  (simplify
680   (rdiv @0 cst@1)
681   (if (optimize)
682    (if (flag_reciprocal_math
683         && !real_zerop (@1))
684     (with
685      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
686      (if (tem)
687       (mult @0 { tem; } )))
688     (if (cst != COMPLEX_CST)
689      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
690       (if (inverse)
691        (mult @0 { inverse; } ))))))))
693 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
694  /* 0 % X is always zero.  */
695  (simplify
696   (mod integer_zerop@0 @1)
697   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
698   (if (!integer_zerop (@1))
699    @0))
700  /* X % 1 is always zero.  */
701  (simplify
702   (mod @0 integer_onep)
703   { build_zero_cst (type); })
704  /* X % -1 is zero.  */
705  (simplify
706   (mod @0 integer_minus_onep@1)
707   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
708    { build_zero_cst (type); }))
709  /* X % X is zero.  */
710  (simplify
711   (mod @0 @0)
712   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
713   (if (!integer_zerop (@0))
714    { build_zero_cst (type); }))
715  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
716  (simplify
717   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
718   @2)
719  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
720  (simplify
721   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
722   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
723        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
724        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
725                              TYPE_SIGN (type)))
726    { build_zero_cst (type); }))
727  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
728     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
729  (for cmp (eq ne)
730   (simplify
731    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
732    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
733     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
734      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
736 /* X % -C is the same as X % C.  */
737 (simplify
738  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
739   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
740        && !TREE_OVERFLOW (@1)
741        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
742        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
743        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
744        && !sign_bit_p (@1, @1))
745    (trunc_mod @0 (negate @1))))
747 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
748 (simplify
749  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
750  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
751       && !TYPE_UNSIGNED (type)
752       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
753       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
754       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
755          Y might be -1, because we would then change valid
756          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
757       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
758           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
759                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
760   (trunc_mod @0 (convert @1))))
762 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
763 (simplify
764  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
765  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
766   (convert (trunc_mod @0 @1))))
768 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
769 (simplify
770  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
771  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
772   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
774 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
775    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
776    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
777    to A & ((C << N) - 1).
778    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
779    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
780    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
781    be UB.  */
782 (match (power_of_two_cand @1)
783  INTEGER_CST@1)
784 (match (power_of_two_cand @1)
785  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
786 (for mod (trunc_mod floor_mod)
787  (for shift (lshift rshift)
788   (simplify
789    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
790    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
791     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
792                                                       1); }))))))
793  (simplify
794   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
795   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
796        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
797           conversion from narrower signed to wider unsigned type
798           where if @1 would be negative power of two, the divisor
799           would not be a power of two.  */
800        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
801        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
802        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
803            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
804            || !TYPE_UNSIGNED (type))
805        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
806    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
807            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
808              utype = unsigned_type_for (utype); }
809     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
810                                 { build_one_cst (utype); })))))))
812 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
813 (simplify
814  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
815  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
816   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
817                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
818                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
819                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
821 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
822 (simplify
823  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
824  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
825   (bit_and @0 (negate @1))))
827 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
828 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
829  (simplify
830   (div (mult:c @0 @1) @1)
831   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
832    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
833     @0
834 #if GIMPLE
835     (with
836      {
837        bool overflowed = true;
838        value_range vr0, vr1;
839        if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
840            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
841            && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr1, @1)
842            && vr0.kind () == VR_RANGE
843            && vr1.kind () == VR_RANGE)
844          {
845            wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
846            wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
847            wide_int wmin1 = vr1.lower_bound ();
848            wide_int wmax1 = vr1.upper_bound ();
849            /* If the multiplication can't overflow/wrap around, then
850               it can be optimized too.  */
851            wi::overflow_type min_ovf, max_ovf;
852            wi::mul (wmin0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
853            wi::mul (wmax0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
854            if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
855              {
856                wi::mul (wmin0, wmax1, TYPE_SIGN (type), &min_ovf);
857                wi::mul (wmax0, wmin1, TYPE_SIGN (type), &max_ovf);
858                if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
859                  overflowed = false;
860              }
861          }
862      }
863     (if (!overflowed)
864      @0))
865 #endif
866    ))))
868 (for op (negate abs)
869  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
870  (for coss (COS COSH)
871   (simplify
872    (coss (op @0))
873     (coss @0)))
874  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
875  (for pows (POW)
876   (simplify
877    (pows (op @0) REAL_CST@1)
878    (with { HOST_WIDE_INT n; }
879     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
880      (pows @0 @1)))))
881  /* Likewise for powi.  */
882  (for pows (POWI)
883   (simplify
884    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
885    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
886     (pows @0 @1))))
887  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
888  (for hypots (HYPOT)
889   (simplify
890    (hypots (op @0) @1)
891    (hypots @0 @1))
892   (simplify
893    (hypots @0 (op @1))
894    (hypots @0 @1)))
895  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
896  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
897   (simplify
898    (copysigns (op @0) @1)
899    (copysigns @0 @1))))
901 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
902 (simplify
903  (mult (abs@1 @0) @1)
904  (mult @0 @0))
906 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
907 (simplify
908  (mult (absu@1 @0) @1)
909  (mult (convert@2 @0) @2))
911 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
912 (for coss (COS COSH)
913      copysigns (COPYSIGN)
914  (simplify
915   (coss (copysigns @0 @1))
916    (coss @0)))
918 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
919 (for pows (POW)
920      copysigns (COPYSIGN)
921  (simplify
922   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
923   (with { HOST_WIDE_INT n; }
924    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
925     (pows @0 @1)))))
926 /* Likewise for powi.  */
927 (for pows (POWI)
928      copysigns (COPYSIGN)
929  (simplify
930   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
931   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
932    (pows @0 @1))))
934 (for hypots (HYPOT)
935      copysigns (COPYSIGN)
936  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
937  (simplify
938   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
939   (hypots @0 @2))
940  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
941  (simplify
942   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
943   (hypots @0 @1)))
945 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
946 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
947  (simplify
948   (copysigns @0 REAL_CST@1)
949   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
950    (negate (abs @0))
951    (abs @0))))
953 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
954 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
955  (simplify
956   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
957   (copysigns @0 @2)))
959 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
960 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
961  (simplify
962   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
963   (mult @0 @0)))
965 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
966 (for ccoss (CCOS CCOSH)
967  (simplify
968   (ccoss (negate @0))
969    (ccoss @0)))
971 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
972 (for ops (conj negate)
973  (for cabss (CABS)
974   (simplify
975    (cabss (ops @0))
976    (cabss @0))))
978 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
979 (simplify
980  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
981   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
982        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
983    (lshift @0 @2)))
985 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
986    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
987 (for op (plus minus)
988   (simplify
989     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
990     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
991          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
992          && !TYPE_SATURATING (type))
993       (lshift (op @0 @2) @1))))
995 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
996   (simplify
997     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
998     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
999       (lshift (op @0 @2) @1)))
1000   (simplify
1001     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1002     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1003       (rshift (op @0 @2) @1))))
1005 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1006    into ((1 << C) >> x). */
1007 (simplify
1008  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1009   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1010        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1011        && single_use (@1))
1012    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1013      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1014    (with
1015     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1016     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1018 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1019 (simplify
1020  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1021  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1022       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1023   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1024    (bit_and (convert @0)
1025             { wide_int_to_tree (type,
1026                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1028 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1029 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1030  (simplify
1031   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1032    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1033         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1034     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1035             tree bt = truth_type_for (type);
1036             tree zeros = build_zero_cst (type);
1037             tree cst = NULL_TREE; }
1038      (switch
1039       /* Handle scalar case.  */
1040       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1041            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1042               we will enforce the result of the comparison being a bool
1043               which will require an extra AND on the result that will be
1044               indistinguishable from when the user did actually want 0
1045               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1046            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1047            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1048        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1049       /* Handle vector case.  */
1050       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1051            /* First check whether the target has the same mode for vector
1052               comparison results as it's operands do.  */
1053            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1054            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1055               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1056            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1057            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1058            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1059        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1061 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1062 (simplify
1063  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1064   (if (flag_associative_math
1065        && single_use (@3))
1066    (with
1067     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1068     (if (tem)
1069      (rdiv { tem; } @1)))))
1071 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1072 (simplify
1073  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1074   { build_zero_cst (type); })
1076 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1077 (simplify
1078   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1079   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1080     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1082 (for bitop (bit_and bit_ior)
1083      cmp (eq ne)
1084  /* PR35691: Transform
1085     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1086     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1087  (simplify
1088   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1089    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1090         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1091         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1092     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1093  /* Transform:
1094     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1095     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1096  (simplify
1097   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1098    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1099         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1100         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1101     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1103 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1104 (simplify
1105  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1106   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1107 (simplify
1108  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1109  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1110   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1112 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1113 (simplify
1114  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1115   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1117 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1118 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1119  (simplify
1120   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
1121    (bit_xor @0 @1))
1122  (simplify
1123   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
1124   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1125    (bit_xor @0 @1))))
1127 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1128 (simplify
1129   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1130   (bit_ior @0 @1))
1132 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1133 (simplify
1134  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1135  @2)
1137 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1138 (simplify
1139  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1140  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1142 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1143 (simplify
1144  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1145  (bit_ior @0 @1))
1147 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1148 (simplify
1149  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1150  (bit_and @0 @1))
1152 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1153 (simplify
1154  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1155  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1157 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1158 (for op (bit_and bit_xor)
1159  (simplify
1160   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1161   @2))
1163 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1164 (simplify
1165  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1166  @2)
1168 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1169 (simplify
1170  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1171  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1173 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1174 (simplify
1175  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1176  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1178 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1179 (simplify
1180  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1181  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1183 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1184 (simplify
1185  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1186  (bit_ior @3 @2))
1188 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1189 (simplify
1190  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1191   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1193 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1194 (simplify
1195  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1196   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1198 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1199 (simplify
1200  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1201  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1202       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1203   (bit_xor @0 @1)))
1205 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1206    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1207    Similarly if (N & M) == 0,
1208    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1209    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1210    and/or ^ instead of |.
1211    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1212 (for op (plus minus)
1213  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1214   (simplify
1215    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1216     (with
1217      { tree pmop[2];
1218        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1219                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1220                                        NULL_TREE, pmop); }
1221      (if (utype)
1222       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1223                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1224                         (convert:utype @2))))))
1225   (simplify
1226    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1227     (with
1228      { tree pmop[2];
1229        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1230                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1231                                        @4, pmop); }
1232      (if (utype)
1233       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1234                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1235                         (convert:utype @2)))))))
1236  (simplify
1237   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1238    (with
1239     { tree pmop[2];
1240       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1241                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1242                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1243     (if (utype)
1244      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1245                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1246                        (convert:utype @2)))))))
1247 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1248  (simplify
1249   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1250    (with
1251     { tree pmop[2];
1252       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1253                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1254                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1255     (if (utype)
1256      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1257                        (convert:utype @1)))))))
1259 /* X % Y is smaller than Y.  */
1260 (for cmp (lt ge)
1261  (simplify
1262   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
1263   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1264    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1265 (for cmp (gt le)
1266  (simplify
1267   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
1268   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1269    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
1271 /* x | ~0 -> ~0  */
1272 (simplify
1273  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1274  @1)
1276 /* x | 0 -> x  */
1277 (simplify
1278  (bit_ior @0 integer_zerop)
1279  @0)
1281 /* x & 0 -> 0  */
1282 (simplify
1283  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1284  @1)
1286 /* ~x | x -> -1 */
1287 /* ~x ^ x -> -1 */
1288 /* ~x + x -> -1 */
1289 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1290  (simplify
1291   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1292   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1294 /* x ^ x -> 0 */
1295 (simplify
1296   (bit_xor @0 @0)
1297   { build_zero_cst (type); })
1299 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1300 (simplify
1301   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1302   (bit_not @0))
1304 /* x & ~0 -> x  */
1305 (simplify
1306  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1307   (non_lvalue @0))
1309 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1310 (for bitop (bit_and bit_ior)
1311  (simplify
1312   (bitop @0 @0)
1313   (non_lvalue @0)))
1315 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1316 #if GIMPLE
1317 (simplify
1318  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1319  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1320       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1321   @0))
1322 #endif
1324 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1325 (simplify
1326  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1327  (plus @0 @1))
1328 (simplify
1329  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1330  (minus @0 @1))
1331 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1332 (simplify
1333  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1334   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1335    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1336     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1338 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1339 (simplify
1340  (bit_not (minus:s @0 @1))
1341  (plus (bit_not @0) @1))
1342 (simplify
1343  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1344  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1345        && TYPE_UNSIGNED (type))
1346       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1347           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1348   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1350 #if GIMPLE
1351 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1352 (simplify
1353  (plus:c (bit_not @0) @1)
1354   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1355        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1356        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1357        && !integer_all_onesp (@1))
1358    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1359    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1360         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1361         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1362                                               SIGNED))
1363     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1364 #endif
1366 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1367 (simplify
1368  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1369   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1370    (rshift (bit_not! @0) @1)
1371    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1372       have MSB set and the logical right shift is changed into
1373       arithmetic shift.  */
1374    (if (!wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1375     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1376      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1378 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1379 (simplify
1380  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1381  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1383 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1384 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1385 (for bitop (bit_and bit_ior)
1386  (simplify
1387   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1388   (bitop @0 (bit_not @1))))
1390 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1391 (simplify
1392  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1393  @2)
1395 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1396 (simplify
1397  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1398  (bit_not @0))
1400 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1401 (simplify
1402  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1403  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1405 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1406 (simplify
1407  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1408  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1410 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1411 (simplify
1412  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1413  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1415 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1416 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1417 (for bitop (bit_and bit_ior)
1418      rbitop (bit_ior bit_and)
1419  (simplify
1420   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1421   (bitop @1 @2)))
1423 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1424 (simplify
1425  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1426  (bit_xor @0 @1))
1428 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1429 (simplify
1430  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1431  (bit_and @0 @1))
1433 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1434 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1435 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1436 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1437  (simplify
1438   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1439   (bit_ior @0 @1)))
1441 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1442 (simplify
1443  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1444  (plus @0 @1))
1446 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1447 (simplify
1448  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1449  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1450       && !TYPE_SATURATING (type))
1451   (bit_and @0 @1)))
1453 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1454 (simplify
1455  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1456  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1457       && !TYPE_SATURATING (type))
1458   (bit_ior @0 @1)))
1460 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1461 (simplify
1462  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1463  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1465 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1466 (simplify
1467  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1468  (bit_and @0 @1))
1470 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1471 (simplify
1472  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1473  (bit_xor @0 @1))
1475 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1476 (simplify
1477  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1478  (bit_xor @0 @1))
1480 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1481 (simplify
1482  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1483  (bit_and @0 @1))
1485 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1486 (simplify
1487  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1488  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1490 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1491 (simplify
1492  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1493  (bit_xor @0 @1))
1495 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1496 (simplify
1497  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1498                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1499        integer_all_onesp)
1500  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1501       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1502       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1503       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1504  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1505 (simplify
1506  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1507                                integer_all_onesp))
1508        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1509  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1510       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1511       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1512       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1513  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1514 (simplify
1515  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1516        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1517                                integer_onep)))
1518  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1519       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1520       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1521       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1522  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1524 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1525    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1526 (for op (bit_and bit_ior)
1527      rop (bit_ior bit_and)
1528  (simplify
1529   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1530   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1531        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1532    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1534 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1535    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1536    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1537    simplifications.  */
1538 (for op (bit_xor plus)
1539  (simplify
1540   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1541       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1542   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1543        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1544        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1545    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1547 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1548 (simplify
1549  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1550  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1551   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1553 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1554 (simplify
1555  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1556  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1557       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1558   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1560 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1561 (simplify
1562  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1563  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1564   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1566 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1567 (for opo (bit_and bit_xor)
1568      opi (bit_xor bit_and)
1569  (simplify
1570   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1571   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1573 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1574    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1575    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1576    constants are involved.  For example, convert
1577      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1578    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1579 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1580      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1581  (simplify
1582   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1583   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1584        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1585    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1587 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1588 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1589    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1590 (for op (bit_and bit_ior)
1591  (simplify
1592   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1593   @2))
1594 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1595 (simplify
1596  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1597  (convert @0))
1598 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1599    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1600 (for op (bit_and bit_ior)
1601  (simplify
1602   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1603   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1604        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1605    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1606     (op @3 (convert @2))
1607     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1608      (op (convert @1) @5))))))
1609 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1610 (simplify
1611  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1612  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1613       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1614   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1616 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1617    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1618 (simplify
1619  (abs (abs@1 @0))
1620  @1)
1622 (simplify
1623  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1624  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1625   @1))
1627 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1628 (simplify
1629  (abs (negate @0))
1630  (abs @0))
1632 (simplify
1633  (absu (negate @0))
1634  (absu @0))
1636 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1637 (simplify
1638  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1639  @0)
1641 (simplify
1642  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1643  (convert @0))
1645 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1646 (simplify
1647  (mult:c (nop_convert1?
1648           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1649                     integer_onep))
1650          (nop_convert3? @0))
1651  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1652       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1653       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1654   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1655    (absu @0)
1656    (abs @0)
1657   )
1661 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1662 (match negate_expr_p
1663  INTEGER_CST
1664  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1665        && TYPE_UNSIGNED (type))
1666       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1667           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1668 (match negate_expr_p
1669  FIXED_CST)
1670 (match negate_expr_p
1671  (negate @0)
1672  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1673 (match negate_expr_p
1674  REAL_CST
1675  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1676 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1677    ways.  */
1678 (match negate_expr_p
1679  VECTOR_CST
1680  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1681 (match negate_expr_p
1682  (minus @0 @1)
1683  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1684       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1685           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1686           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1688 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1689 (simplify
1690  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1691   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1692        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1693    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1695 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1696 (simplify
1697  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1698  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1699       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1700   (minus (negate @1) @0)))
1702 /* -(A - B) -> B - A.  */
1703 (simplify
1704  (negate (minus @0 @1))
1705  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1706       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1707           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1708           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1709   (minus @1 @0)))
1710 (simplify
1711  (negate (pointer_diff @0 @1))
1712  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1713   (pointer_diff @1 @0)))
1715 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1716 (simplify
1717  (minus @0 negate_expr_p@1)
1718  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1719  (plus @0 (negate @1))))
1721 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
1722 (simplify
1723  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
1724  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
1725       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1726       && single_use (@0))
1727   (mult @1 (negate @2))))
1729 (simplify
1730  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
1731  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1732       && single_use (@0))
1733   (rdiv @1 (negate @2))))
1735 (simplify
1736  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
1737  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1738       && single_use (@0))
1739   (rdiv (negate @1) @2)))
1741 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
1742 (simplify
1743  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
1744  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1745       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
1746   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
1747           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
1748                                              : unsigned_type_for (stype); }
1749    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
1750     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
1751     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
1753 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1754    when profitable.
1755    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1756    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1757    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1758    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1759 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1760  (simplify
1761   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
1762   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1763          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1764          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
1765              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
1766         || types_match (@0, @1))
1767        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1768        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
1769        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
1770           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1771           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1772           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1773           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1774        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1775        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1776               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
1777               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
1778               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
1779            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1780            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
1781               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
1782               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
1783            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
1784            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1785               mode.  */
1786            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1787            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1788               of its mode.  */
1789            || !type_has_mode_precision_p (type)
1790            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1791               in smaller IL.  */
1792            || (GIMPLE
1793                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1794                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1795                && single_use (@2)
1796                && single_use (@3))))
1797    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
1798  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1799     in smaller IL.  */
1800  (simplify
1801   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
1802   (if (GIMPLE
1803        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1804        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1805        && types_match (type, @0)
1806        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1807        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
1808    (bitop @0 (convert @1)))))
1810 (for bitop (bit_and bit_ior)
1811      rbitop (bit_ior bit_and)
1812   /* (x | y) & x -> x */
1813   /* (x & y) | x -> x */
1814  (simplify
1815   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1816   @0)
1817  /* (~x | y) & x -> x & y */
1818  /* (~x & y) | x -> x | y */
1819  (simplify
1820   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1821   (bitop @0 @1)))
1823 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x */
1824 (simplify
1825   (bit_ior:c (bit_and:cs (bit_ior:cs @0 @1) @2) @0)
1826   (bit_ior (bit_and @2 @1) @0))
1828 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1829 (simplify
1830   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1831   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1833 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1834 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1835  (simplify
1836   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1837   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1838    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1839       folded to a constant.  */
1840    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1841    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1842       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1843       the values involved are such that the operation can't be decided at
1844       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1845       that combination can be decided at compile time.
1847       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1848       oscillation.  */
1849    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1850     (if (cst1)
1851      (bitop @1 { cst1; })
1852      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1853       (if (cst2)
1854        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1856 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1857    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1858 (match truth_valued_p
1859  @0
1860  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1861 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1862  (match truth_valued_p
1863   (op @0 @1)))
1864 (match truth_valued_p
1865   (truth_not @0))
1867 (match (logical_inverted_value @0)
1868  (truth_not @0))
1869 (match (logical_inverted_value @0)
1870  (bit_not truth_valued_p@0))
1871 (match (logical_inverted_value @0)
1872  (eq @0 integer_zerop))
1873 (match (logical_inverted_value @0)
1874  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1875 (match (logical_inverted_value @0)
1876  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1878 /* X & !X -> 0.  */
1879 (simplify
1880  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1881  { build_zero_cst (type); })
1882 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1883 (for op (bit_ior bit_xor)
1884  (simplify
1885   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1886   { constant_boolean_node (true, type); }))
1887 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1888 (for op (eq ne)
1889  (simplify
1890   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1891   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1893 /* ~~x -> x */
1894 (simplify
1895   (bit_not (bit_not @0))
1896   @0)
1898 (match zero_one_valued_p
1899  @0
1900  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && tree_nonzero_bits (@0) == 1)))
1901 (match zero_one_valued_p
1902  truth_valued_p@0)
1904 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
1905 (simplify
1906  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
1907  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1908   (bit_and @0 @1)))
1910 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
1911 (simplify
1912  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
1913  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1914       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1915       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
1916       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1917   (mult (convert @0) @1)))
1919 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
1920    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
1921 (simplify
1922  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
1923  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1924       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1925       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1926   (mult (convert @1) (convert @2))))
1928 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
1929    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
1930    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
1931 (simplify
1932   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1933   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
1934        && tree_to_shwi (@1) > 0
1935        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1936     (convert @0)))
1938 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
1939    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
1940    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
1941 (simplify
1942   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1943   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
1944        && tree_to_shwi (@1) > 0
1945        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1946     (eq @0 @2)))
1948 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1949 (simplify
1950  (bit_not (convert? (negate @0)))
1951  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1952       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1953   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1955 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1956 (simplify
1957  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
1958  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1960 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
1961 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
1962 (for first_op (bit_xor eq)
1963      second_op (eq bit_xor)
1964  (simplify
1965   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
1966     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
1968 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1969 (simplify
1970  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1971  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1972       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1973   (convert (negate @0))))
1974 (simplify
1975  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1976  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1977       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1978   (convert (negate @0))))
1980 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1981 (simplify
1982  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1983  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1984   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1985 (simplify
1986  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1987  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1988   (convert (bit_xor @0 @1))))
1990 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1991 (simplify
1992  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
1993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1994   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1996 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
1997 (simplify
1998  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
1999  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2000       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2001   (convert (eq @0 @1))))
2003 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2004 (simplify
2005  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2006  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2008 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2009 (simplify
2010  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2011  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2012       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2013   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2015 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2016 (if (!canonicalize_math_p ())
2017  (for cmp (gt lt ge le)
2018   (simplify
2019    (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
2020    (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); }))))
2022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2023    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2024 (for cmp (eq ne)
2025  (simplify
2026   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2027   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2028        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2029        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2030    (cmp @0 @2))))
2032 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2033    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2034 (for cmp (eq ne)
2035  (simplify
2036   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2037   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2038        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2039        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2040    (cmp @0 @2))))
2042 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2043    x * C RELOP y * C into:
2045    x RELOP y for nonnegative C
2046    y RELOP x for negative C  */
2047 (for cmp (lt gt le ge)
2048  (simplify
2049   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2050   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2051        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2052    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2053     (cmp @0 @2)
2054    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2055         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2056     (cmp @2 @0))))))
2058 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2059 (for cmp (le gt)
2060      icmp (gt le)
2061  (simplify
2062   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2063    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2064         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2065         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2066         && (wi::to_wide (@2)
2067             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2068     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2069      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2071 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2072 (for cmp (simple_comparison)
2073  (simplify
2074   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2075   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2076        && types_match (@0, @1))
2077    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2078     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2079      (cmp @1 @0)
2080      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2081       (with
2082        {
2083         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2084        }
2085        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2086     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2087      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2088       (cmp @0 @1)
2089       (with
2090        {
2091         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2092        }
2093        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2095 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2096 (for cmp (simple_comparison)
2097  (simplify
2098   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2099   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2100        && integer_nonzerop (@1)
2101        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2102        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2103    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2104            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2105                                                    &neg_overflow); }
2106     (switch
2107      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2108        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2109         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2110         (if (code == LT_EXPR)
2111          (lt @0 { lo; })
2112          (ge @0 { lo; }))))
2113      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2114        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2115         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2116         (if (code == LE_EXPR)
2117          (le @0 { hi; })
2118          (gt @0 { hi; }))))
2119      (if (!lo && !hi)
2120       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2121      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2122       (ge @0 { lo; }))
2123      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2124       (le @0 { hi; }))
2125      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2126       (lt @0 { lo; }))
2127      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2128       (gt @0 { hi; }))
2129      (if (GENERIC)
2130       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2131                            lo, hi); })
2132      (with
2133       {
2134         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2135         if (etype)
2136           {
2137             hi = fold_convert (etype, hi);
2138             lo = fold_convert (etype, lo);
2139             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2140           }
2141       }
2142       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2143        (if (code == EQ_EXPR)
2144         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2145         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2147 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2148 (for op (lt le ge gt)
2149  (simplify
2150   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2151   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2152        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2153    (op @0 @1))))
2155 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2156    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2157    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2158 (for op (lt le ge gt)
2159  (simplify
2160   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2161   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2162        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2163        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2164    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2165     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2167 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2168 (for op (eq ne minus)
2169  (simplify
2170   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2171   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2172        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2173            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2174    (op @0 @1))))
2176 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2177 (for op (lt le ge gt)
2178  (simplify
2179   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2180   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2181        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2182    (op @0 @1))))
2183 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2184 (for op (eq ne minus)
2185  (simplify
2186   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2187   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2188        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2189            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2190    (op @0 @1))))
2191 /* And for pointers...  */
2192 (for op (simple_comparison)
2193  (simplify
2194   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2195   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2196    (op @0 @1))))
2197 (simplify
2198  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2199  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2200       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2201   (pointer_diff @0 @1)))
2203 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2204 (for op (lt le ge gt)
2205  (simplify
2206   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2207   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2208        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2209    (op @1 @0))))
2210 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2211 (for op (eq ne minus)
2212  (simplify
2213   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2214   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2215        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2216            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2217    (op @1 @0))))
2218 /* And for pointers...  */
2219 (for op (simple_comparison)
2220  (simplify
2221   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2222   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2223    (op @1 @0))))
2224 (simplify
2225  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2226  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2227       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2228   (pointer_diff @1 @0)))
2230 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2231 (for op (lt le gt ge)
2232  (simplify
2233   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2234   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2235        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2236        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2237        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2238    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2239 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2240 (for op (eq ne)
2241  (simplify
2242   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2243   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2244        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2245            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2246        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2247        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2248        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2249    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2250  (simplify
2251   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2252   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2253        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2254        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2255    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2257 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2258    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2259 (for op (simple_comparison)
2260  (simplify
2261   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2262   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2263        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2264            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2265                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2266        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2267    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2269 /* Transform:
2270    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2271    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2272 (for cmp (eq ne)
2273      ocmp (lt ge)
2274  (simplify
2275   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2276   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2277        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2278        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2279        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2280    (ocmp @0 @1))))
2282 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2283 (for cmp (eq ne)
2284  (simplify
2285   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2286   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2287    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2289 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2290    possibly set.  */
2291 (match with_possible_nonzero_bits
2292  INTEGER_CST@0)
2293 (match with_possible_nonzero_bits
2294  SSA_NAME@0
2295  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2296 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2297 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2298  with_possible_nonzero_bits@0)
2299 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2300  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2302 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2303    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2304 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2305  INTEGER_CST@0)
2306 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2307  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2309 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2310 (for cmp (eq ne)
2311  (simplify
2312   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2313   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2314    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2316 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2317    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2318    zero throughout its computed value range,
2319    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2320    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2321    and 0's otherwise.
2322    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2323    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2324    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2326 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2327      outer_op (bit_xor bit_ior)
2328 (simplify
2329  (outer_op
2330   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2331  (with
2332   {
2333     bool fail = false;
2334     wide_int zero_mask_not;
2335     wide_int C0;
2336     wide_int cst_emit;
2338     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2339       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2340     else
2341       fail = true;
2343     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2344       {
2345         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2346         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2347       }
2348     else
2349       {
2350         C0 = wi::to_wide (@0);
2351         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2352       }
2353   }
2354   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2355    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2356    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2357     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2359 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2360 (simplify
2361   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2362   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2363 #if GENERIC
2364 (simplify
2365   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2366   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2367 #endif
2369 /* Pattern match
2370      tem1 = (long) ptr1;
2371      tem2 = (long) ptr2;
2372      tem3 = tem2 - tem1;
2373      tem4 = (unsigned long) tem3;
2374      tem5 = ptr1 + tem4;
2375    and produce
2376      tem5 = ptr2;  */
2377 (simplify
2378   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2379   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2380   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2381        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2382             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2383    @1))
2384 (simplify
2385   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2386   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2387    (convert @1)))
2389 /* Pattern match
2390      tem = (sizetype) ptr;
2391      tem = tem & algn;
2392      tem = -tem;
2393      ... = ptr p+ tem;
2394    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2395      ... = ptr & ~algn;  */
2396 (simplify
2397   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2398   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2399    (bit_and @0 { algn; })))
2401 /* Try folding difference of addresses.  */
2402 (simplify
2403  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2404  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2405   (with { poly_int64 diff; }
2406    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2407     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2408 (simplify
2409  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2410  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2411   (with { poly_int64 diff; }
2412    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2413     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2414 (simplify
2415  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2416  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2417       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2418   (with { poly_int64 diff; }
2419    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2420     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2421 (simplify
2422  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2423  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2424       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2425   (with { poly_int64 diff; }
2426    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2427     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2429 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2430 (simplify
2431  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2432  (with { poly_int64 diff; }
2433    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2434     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2436 /* (&a+b) !=/== (&a[1] + c) ->  sizeof(a[0]) + b !=/== c */
2437 (for neeq (ne eq)
2438  (simplify
2439   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2440    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2441     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2442      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2444 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2445 (simplify
2446  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2447  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2448   { build_fold_addr_expr_with_type
2449       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2450                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2451                type); }))
2453 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2454    be able to fold this expression using the object or function's
2455    alignment.  */
2456 (simplify
2457  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2458  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2459       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2460   (with
2461    {
2462      unsigned int align;
2463      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2464      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2465    }
2466    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2467     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2468                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2470 (match min_value
2471  INTEGER_CST
2472  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2473       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::min_value (type)))))
2475 (match max_value
2476  INTEGER_CST
2477  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2478       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::max_value (type)))))
2480 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2481    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2482 (for eqne (eq ne)
2483  (simplify
2484   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2485    (switch
2486     (if (eqne == EQ_EXPR)
2487      { constant_boolean_node (false, type); })
2488     (if (eqne == NE_EXPR)
2489      @2)
2490     )))
2492 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2493    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2494 (for eqne (eq ne)
2495  (simplify
2496   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2497    (switch
2498     (if (eqne == EQ_EXPR)
2499      { constant_boolean_node (false, type); })
2500     (if (eqne == NE_EXPR)
2501      @2)
2502     )))
2504 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2505 (simplify
2506  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2507   @2)
2509 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2510 (simplify
2511  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2512   @2)
2514 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2515 (simplify
2516  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2517   @2)
2519 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
2520 (simplify
2521  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
2522   { constant_boolean_node (true, type); })
2524 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
2525 (simplify
2526  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
2527   @2)
2529 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
2530 (simplify
2531  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
2532   @2)
2534 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
2535    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
2536 (for eqne (eq ne)
2537  (simplify
2538   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2539    (switch
2540     (if (eqne == EQ_EXPR)
2541      @2)
2542     (if (eqne == NE_EXPR)
2543      { constant_boolean_node (true, type); }))))
2545 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
2546 (simplify
2547  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
2548   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2549        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2550   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2552 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
2553 (simplify
2554  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
2555   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2556        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2557   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2559 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
2560    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2562 (for code1 (eq ne)
2563  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2564   (simplify
2565    (bit_and:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2566     (with
2567      {
2568       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2569       bool val;
2570       switch (code2)
2571          {
2572         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2573         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2574         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2575         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2576         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2577         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2578         default: gcc_unreachable ();
2579         }
2580      }
2581      (switch
2582       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
2583       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
2584       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4))))))
2586 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).  */
2588 (for code1 (lt le gt ge)
2589  (for code2 (lt le gt ge)
2590   (simplify
2591   (bit_and (code1:c@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2:c@4 @0 INTEGER_CST@2))
2592    (with
2593     {
2594      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2595     }
2596     (switch
2597      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2598      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2599           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2600       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2601        @3
2602        @4))
2603      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2604      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2605           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2606       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2607        @3
2608        @4))
2609      /* Check for singleton ranges.  */
2610      (if (cmp == 0
2611           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
2612             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
2613       (eq @0 @1))
2614      /* Check for disjoint ranges.  */
2615      (if (cmp <= 0
2616           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2617           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2618       { constant_boolean_node (false, type); })
2619      (if (cmp >= 0
2620           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2621           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2622       { constant_boolean_node (false, type); })
2623      )))))
2625 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
2626    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2628 (for code1 (eq ne)
2629  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2630   (simplify
2631    (bit_ior:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2632     (with
2633      {
2634       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2635       bool val;
2636       switch (code2)
2637         {
2638         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2639         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2640         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2641         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2642         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2643         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2644         default: gcc_unreachable ();
2645         }
2646      }
2647      (switch
2648       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
2649       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
2650       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3))))))
2652 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).  */
2654 (for code1 (lt le gt ge)
2655  (for code2 (lt le gt ge)
2656   (simplify
2657   (bit_ior (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2658    (with
2659     {
2660      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2661     }
2662     (switch
2663      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2664      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2665           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2666       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2667        @4
2668        @3))
2669      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2670      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2671           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2672       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2673        @4
2674        @3))
2675      /* Check for singleton ranges.  */
2676      (if (cmp == 0
2677           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
2678               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
2679       (ne @0 @2))
2680      /* Check for disjoint ranges.  */
2681      (if (cmp >= 0
2682           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2683           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2684       { constant_boolean_node (true, type); })
2685      (if (cmp <= 0
2686           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2687           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2688       { constant_boolean_node (true, type); })
2689      )))))
2691 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2692 (if (!TYPE_SATURATING (type))
2694  /* Contract negates.  */
2695  /* A + (-B) -> A - B */
2696  (simplify
2697   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
2698   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
2699   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2700        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2701    (with
2702     {
2703      tree t1 = type;
2704      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2705          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2706        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2707     }
2708     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2709  /* A - (-B) -> A + B */
2710  (simplify
2711   (minus @0 (convert? (negate @1)))
2712   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2713        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2714    (with
2715     {
2716      tree t1 = type;
2717      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2718          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2719        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2720     }
2721     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2722  /* -(T)(-A) -> (T)A
2723     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
2724     happen without overflow.  */
2725  (simplify
2726   (negate (convert (negate @1)))
2727   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2728        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2729            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2730                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2731        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2732        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2733    (convert @1)))
2734  (simplify
2735   (negate (convert negate_expr_p@1))
2736   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
2737        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
2738             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2739             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
2740            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
2741    (convert (negate @1))))
2742  (simplify
2743   (negate (nop_convert? (negate @1)))
2744   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2745        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2746    (view_convert @1)))
2748  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
2749     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
2750  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
2751       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2753   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2754      irrespective of overflow issues.  */
2755   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
2756   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
2757   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
2758   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
2759   (simplify
2760    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2761    (view_convert @1))
2762   (simplify
2763    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2764    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2765         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2766    (negate (view_convert @1))
2767    (view_convert (negate @1))))
2768   (simplify
2769    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
2770    (view_convert @0))
2771   (simplify
2772    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
2773     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2774          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2775      (negate (view_convert @1))
2776      (view_convert (negate @1))))
2777   (simplify
2778    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
2779    (view_convert @1))
2780   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
2781   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
2782   /* More cases are handled with comparisons.  */
2783   (simplify
2784    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
2785    (plus @2 @1))
2786   (simplify
2787    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
2788    (minus @2 @1))
2789   (simplify
2790    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
2791    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2792         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
2793     (pointer_diff @2 @1)))
2794   (simplify
2795    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
2796    (plus @1 @2))
2798   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
2799      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2800      scalars.  */
2801   (for outer_op (plus minus)
2802    (for inner_op (plus minus)
2803         neg_inner_op (minus plus)
2804     (simplify
2805      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
2806                CONSTANT_CLASS_P@2)
2807      /* If one of the types wraps, use that one.  */
2808      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2809       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2810          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2811       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2812        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2813         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
2814         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
2815       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2816            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2817        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2818         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
2819         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
2820        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
2821           directly as we would introduce undefined overflow, for example
2822           with (a - 1) + INT_MIN.  */
2823        (if (types_match (type, @0))
2824         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
2825                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2826                                         type, @1, @2); }
2827          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2828           (inner_op @0 { cst; } )
2829           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
2830           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
2831                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
2832            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
2833            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2834            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2835             (if (utype)
2836              (view_convert (inner_op
2837                             (view_convert:utype @0)
2838                             (view_convert:utype
2839                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2841   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2842   (for outer_op (plus minus)
2843    (simplify
2844     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
2845     /* If one of the types wraps, use that one.  */
2846     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2847      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2848         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2849      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2850       (minus (outer_op (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
2851      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2852           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2853       (view_convert (minus (outer_op @1 (view_convert @2)) @0))
2854       (if (types_match (type, @0))
2855        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2856         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2857          (minus { cst; } @0))))))))
2859   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
2860      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2861      scalars.  */
2862   (simplify
2863    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
2864    /* If one of the types wraps, use that one.  */
2865    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2866     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2867       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2868     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2869      (plus (view_convert @0) (minus @1 (view_convert @2))))
2870     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2871          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2872      (view_convert (plus @0 (minus (view_convert @1) @2)))
2873      (if (types_match (type, @0))
2874       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2875        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2876         (plus { cst; } @0)))))))
2878 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
2879 #if GIMPLE
2880   (simplify
2881    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
2882     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2883          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2884          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2885          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
2886      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
2887         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
2888      (with
2889       {
2890         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
2891                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
2892         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2894         wide_int w1
2895           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
2896                             TYPE_SIGN (inner_type));
2898         value_range vr;
2899         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
2900             && vr.kind () == VR_RANGE)
2901           {
2902             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
2903             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
2904             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
2905             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
2906           }
2907       }
2908      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
2909       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
2910      )))
2911 #endif
2913 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
2914 #if GIMPLE
2915   (for op (plus minus)
2916    (simplify
2917     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2918      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2919           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2920           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2921           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2922           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2923           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2924        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
2925 #endif
2927 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
2928    to a simple value.  */
2929   (for op (plus minus)
2930    (simplify
2931     (op (convert @0) (convert @1))
2932      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2933           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2934           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2935           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
2936           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2937           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2938       (convert (op! @0 @1)))))
2940   /* ~A + A -> -1 */
2941   (simplify
2942    (plus:c (bit_not @0) @0)
2943    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2944     { build_all_ones_cst (type); }))
2946   /* ~A + 1 -> -A */
2947   (simplify
2948    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2949    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2950     (negate (convert @0))))
2952   /* -A - 1 -> ~A */
2953   (simplify
2954    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2955    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2956         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2957         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2958     (bit_not (convert @0))))
2960   /* -1 - A -> ~A */
2961   (simplify
2962    (minus integer_all_onesp @0)
2963    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
2964     (bit_not @0)))
2966   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2967   (simplify
2968    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2969     (convert? @0))
2970    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2971         /* For integer types, if A has a smaller type
2972            than T the result depends on the possible
2973            overflow in P + A.
2974            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2975            However, if an overflow in P + A would cause
2976            undefined behavior, we can assume that there
2977            is no overflow.  */
2978         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2979             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2980     (convert @1)))
2981   (simplify
2982    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2983     (convert @0))
2984    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2985         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2986            final type requires a sign- or zero-extension,
2987            then we have to punt - it is not defined which
2988            one is correct.  */
2989         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2990             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2991             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2992     (convert @1)))
2993    (simplify
2994     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
2995     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
2996        thus sign-extended if necessary.  */
2997     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
2998      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
2999         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3000         we don't want to diagnose overflow here.  */
3001      (convert (view_convert:stype @1))))
3003   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3004   (simplify
3005    (minus (convert? @0)
3006     (convert (plus:c @@0 @1)))
3007    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3008         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3009         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3010     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3011      (convert (negate (convert:utype @1))))
3012     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3013          /* For integer types, if A has a smaller type
3014             than T the result depends on the possible
3015             overflow in P + A.
3016             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3017             However, if an overflow in P + A would cause
3018             undefined behavior, we can assume that there
3019             is no overflow.  */
3020          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3021              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3022      (negate (convert @1)))))
3023   (simplify
3024    (minus (convert @0)
3025     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3026    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3027         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3028         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3029     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3030      (convert (negate (convert:utype @1))))
3031     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3032          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3033             final type requires a sign- or zero-extension,
3034             then we have to punt - it is not defined which
3035             one is correct.  */
3036          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3037              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3038              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3039      (negate (convert @1)))))
3040    (simplify
3041     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3042     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3043        thus sign-extended if necessary.  */
3044     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3045      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3046         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3047         we don't want to diagnose overflow here.  */
3048      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3050   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3051   (simplify
3052    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3053     (convert (plus:c @0 @2)))
3054    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3055         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3056         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3057         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3058     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3059      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3060     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3061           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3062          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3063              /* For integer types, if A has a smaller type
3064                 than T the result depends on the possible
3065                 overflow in P + A.
3066                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3067                 However, if an overflow in P + A would cause
3068                 undefined behavior, we can assume that there
3069                 is no overflow.  */
3070              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3071                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3072                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3073                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3074      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3075   (simplify
3076    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3077     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3078    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3079         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3080         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3081     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3082      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3083     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3084          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3085             final type requires a sign- or zero-extension,
3086             then we have to punt - it is not defined which
3087             one is correct.  */
3088          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3089              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3090              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3091              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3092              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3093      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3094    (simplify
3095     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3096      (pointer_diff @0 @1))
3097    (simplify
3098     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3099     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3100        thus sign-extended if necessary.  */
3101     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3102      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3103         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3104         we don't want to diagnose overflow here.  */
3105      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3106             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3108 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3109     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3110 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3111      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3112  (for plusminus (plus minus)
3113   (simplify
3114    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3115    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3116         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3117         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3118             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3119             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3120     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3121      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3122         original operand (but not on both).  */
3123      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3124      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3125   )))
3126   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3127   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3128    (simplify
3129     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3130     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3131           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3132           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3133              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3134              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3135              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3136           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3137               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3138                    && expr_not_equal_to (@0,
3139                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3140                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3141                       ? expr_not_equal_to (@2,
3142                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3143                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3144                       : (expr_not_equal_to (@2,
3145                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3146                          && expr_not_equal_to (@2,
3147                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3148                                 + 1))))))
3149          && single_use (@3))
3150      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3151    (simplify
3152     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3153     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3154           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3155           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3156              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3157              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3158              for @0 0 and @2 min.  */
3159           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3160               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3161                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3162                        || expr_not_equal_to (@0,
3163                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3164                   || expr_not_equal_to (@2,
3165                         (plusminus == PLUS_EXPR
3166                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3167                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3168          && single_use (@3))
3169      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3171 #if GIMPLE
3172 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3173    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3174 (simplify
3175  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3176   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3177        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3178        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3179        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3180            || optab_handler (smul_optab,
3181                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3182    (with { tree t = type;
3183            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3184            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3185                                              element_precision (type));
3186            w += 1;
3187            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3188                                         : t, w);
3189            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3190     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3191 (simplify
3192  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3193   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3194        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3195        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3196        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3197        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3198        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3199            || optab_handler (smul_optab,
3200                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3201    (with { tree t = type;
3202            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3203            unsigned int prec = element_precision (type);
3204            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3205            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3206            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3207                                         : t, w);
3208            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3209     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3210 #endif
3212 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3213    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3214    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3215 (for op (bit_ior bit_xor)
3216  (simplify
3217   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3218       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3219   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3220        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3221    (mult @1
3222          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3223  (simplify
3224   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3225         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3226   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3227        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3228        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3229    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3230            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3231                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3232     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3233  (simplify
3234   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3235         @1)
3236   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3237        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3238    (mult @1
3239          { wide_int_to_tree (type,
3240                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3241  (simplify
3242   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3243       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3244   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3245        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3246        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3247        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3248    (with { tree t = type;
3249            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3250              t = unsigned_type_for (t);
3251            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3252            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3253                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3254     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3255  (simplify
3256   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3257         @1)
3258   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3259        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3260        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3261    (with { tree t = type;
3262            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3263              t = unsigned_type_for (t);
3264            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3265            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3266     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3268 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3270 (for minmax (min max)
3271  (simplify
3272   (minmax @0 @0)
3273   @0))
3274 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3275 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3276  (simplify
3277   (minmax @0 @0)
3278   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3279     @0)))
3280 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3281 (simplify
3282  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3283  @1)
3284 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3285 (simplify
3286  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3287  @1)
3288 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3289 (simplify
3290  (max:c @0 (negate @0))
3291  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3292       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3293           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3294   (abs @0)))
3295 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3296 (simplify
3297  (min:c @0 (negate @0))
3298  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3299       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3300           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3301   (negate (abs @0))))
3302 (simplify
3303  (min @0 @1)
3304  (switch
3305   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3306        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3307        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3308    @1)
3309   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3310        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3311        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3312    @0)))
3313 (simplify
3314  (max @0 @1)
3315  (switch
3316   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3317        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3318        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3319    @1)
3320   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3321        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3322        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3323    @0)))
3325 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3326 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3327 (simplify
3328  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3329   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3330    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3331     @2
3332     @0)))
3334 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3335 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3336 (simplify
3337  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3338   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3339    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3340     @0
3341     @2)))
3343 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3344    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3345 (for minmax (min max)
3346      cmp (lt gt)
3347  (simplify
3348   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3349   (with
3350    {
3351      poly_int64 off0, off1;
3352      tree base0, base1;
3353      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3354                                   off0, off1, GENERIC);
3355    }
3356    (if (equal == 1)
3357     (if (minmax == MIN_EXPR)
3358      (if (known_le (off0, off1))
3359       @2
3360       (if (known_gt (off0, off1))
3361        @3))
3362      (if (known_ge (off0, off1))
3363       @2
3364       (if (known_lt (off0, off1))
3365        @3)))))))
3367 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
3368    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
3369 (for minmax (min max)
3370  (simplify
3371   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
3372   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3373        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
3374        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
3375        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
3376    (minmax @1 (convert @2)))))
3378 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3379  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
3380     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
3381  (simplify
3382   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
3383    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
3384        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
3385        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3386    @0)))
3387 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
3388    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
3389    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
3390    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
3391    worry about it either.  */
3392 (if (flag_finite_math_only)
3393  (simplify
3394   (FMIN_ALL @0 @1)
3395   (min @0 @1))
3396  (simplify
3397   (FMAX_ALL @0 @1)
3398   (max @0 @1)))
3399 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
3400 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
3401      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
3402  (simplify
3403   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
3404   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3405        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3406            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3407    (negate (maxmin @0 @1)))))
3408 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
3409    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
3410 (for minmax (min max)
3411  maxmin (max min)
3412  (simplify
3413   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
3414   (bit_not (maxmin @0 @1))))
3416 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
3417 (for minmax (min min max max)
3418      cmp    (eq  ne  eq  ne )
3419      out    (le  gt  ge  lt )
3420  (simplify
3421   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
3422   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3423    (out @0 @1))))
3424 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
3425    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
3426 (for cmp (eq ne)
3427  (simplify
3428   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3429   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3430                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3431    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3432    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3433                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3434     (cmp @0 @2)))))
3435 (for cmp (eq ne)
3436  (simplify
3437   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3438   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3439                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3440    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3441    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3442                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3443     (cmp @0 @2)))))
3444 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
3445 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
3446      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
3447      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
3448  (simplify
3449   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3450   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
3452 /* X <= MAX(X, Y) -> true
3453    X > MAX(X, Y) -> false 
3454    X >= MIN(X, Y) -> true
3455    X < MIN(X, Y) -> false */
3456 (for minmax (min     min     max     max     )
3457      cmp    (ge      lt      le      gt      )
3458  (simplify
3459   (cmp @0 (minmax:c @0 @1))
3460   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
3462 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
3463    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
3464    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
3465 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
3466 (simplify
3467  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
3468  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3469       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3470   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3471 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
3472 (simplify
3473  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
3474  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3475       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3476   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3477 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
3478 (simplify
3479  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
3480  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3481       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3482   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3484 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
3485 (simplify
3486   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
3487   (max @2 @1))
3489 /* Simplifications of shift and rotates.  */
3491 (for rotate (lrotate rrotate)
3492  (simplify
3493   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
3494   @0))
3496 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
3497 (simplify
3498  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
3499  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
3500   @0))
3502 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
3503 (simplify
3504  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
3505  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
3506   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
3507   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3509 (simplify
3510  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
3511  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
3512       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
3513          long as the low TYPE_PRECISION (type)
3514          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
3515       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3516       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3517       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3518       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3519       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
3520           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
3521                         TYPE_PRECISION (type)
3522                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
3523   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3525 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
3526    types.  */
3527 (simplify
3528  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
3529  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
3530       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
3531   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3533 /* Optimize x >> x into 0 */
3534 (simplify
3535  (rshift @0 @0)
3536   { build_zero_cst (type); })
3538 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
3539  (simplify
3540   (shiftrotate @0 integer_zerop)
3541   (non_lvalue @0))
3542  (simplify
3543   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
3544   @0)
3545  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
3546     if vector2 is uniform.  */
3547  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
3548   (simplify
3549    (shiftrotate @0 vec@1)
3550    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
3551     (if (tem)
3552      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
3554 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
3555    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
3556 #if GIMPLE
3557 (for shift (lshift rshift)
3558  (simplify
3559   (shift @0 SSA_NAME@1)
3560    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3561     (with {
3562       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
3563       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
3564      }
3565      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
3566       @0)))))
3567 #endif
3569 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
3570    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
3571 (simplify
3572  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
3573  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
3574                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
3575                                            element_precision (type)), @1); }))
3577 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
3578 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
3579  (simplify
3580   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3581   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
3582    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3583         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3584         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3585         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
3586     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
3587                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
3588      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
3589         being well defined.  */
3590      (if (low >= prec)
3591       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
3592        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
3593        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
3594         { build_zero_cst (type); }
3595         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
3596       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
3599 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
3600 (simplify
3601  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
3602   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
3603    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
3604    { build_zero_cst (type); }))
3606 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
3607    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
3608    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.  */
3609 (for cmp (ne eq)
3610      icmp (eq ne)
3611  (simplify
3612   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3613    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3614            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3615     (if (c1 < c2)
3616      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3617      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
3618  (simplify
3619   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3620    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3621     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3622             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3623      (if (c1 > c2)
3624       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3625       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); }))))))
3627 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
3628    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
3629    if CST2 != 0.  */
3630 (for cmp (ne eq)
3631  (simplify
3632   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
3633   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
3634    (if (cand < 0
3635         || (!integer_zerop (@2)
3636             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
3637     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3638     (if (!integer_zerop (@2)
3639          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
3640      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
3642 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
3643         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
3644 (for cmp (ne eq)
3645  (simplify
3646   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3647   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3648        && tree_to_shwi (@1) > 0
3649        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3650     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
3651       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3652       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3653               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
3654               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
3655         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
3656              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
3657  (simplify
3658   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3659   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3660        && tree_to_shwi (@1) > 0
3661        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3662     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
3663             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
3664             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3665             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3666             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3667             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
3668       (if ((c2 & c3) != c3)
3669         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3670         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
3671           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
3672             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3673             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
3674                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3675           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
3676             (switch
3677               (if ((c2 & smask) == 0)
3678                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
3679                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3680               (if ((c3 & smask) == 0)
3681                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
3682                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3683               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
3684                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3685               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
3686                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
3688 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
3689         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
3690    if the new mask might be further optimized.  */
3691 (for shift (lshift rshift)
3692  (simplify
3693   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
3694            INTEGER_CST@2)
3695    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
3696         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3697         && tree_fits_uhwi_p (@1)
3698         && tree_to_uhwi (@1) > 0
3699         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
3700     (with
3701      {
3702        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
3703        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
3704        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
3705        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
3706        unsigned int prec;
3708        if (shift == LSHIFT_EXPR)
3709          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
3710        else if (shift == RSHIFT_EXPR
3711                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
3712          {
3713            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
3714            tree arg00 = @0;
3715            /* See if more bits can be proven as zero because of
3716               zero extension.  */
3717            if (@3 != @0
3718                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3719              {
3720                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3721                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
3722                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
3723                  {
3724                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
3725                    /* See if we can shorten the right shift.  */
3726                    if (shiftc < prec)
3727                      shift_type = inner_type;
3728                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
3729                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
3730                       is all ones.  */
3731                  }
3732              }
3733            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
3734            if (shiftc < prec)
3735              {
3736                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
3737                zerobits <<= prec - shiftc;
3738              }
3739            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
3740               can contain actually sign bits, so no transformation is
3741               possible, unless MASK masks them all away.  In that
3742               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
3743            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
3744                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
3745              {
3746                if ((mask & zerobits) == 0)
3747                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
3748                else
3749                  zerobits = 0;
3750              }
3751          }
3752      }
3753      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
3754      (if ((mask & zerobits) == mask)
3755       { build_int_cst (type, 0); }
3756       (with { newmask = mask | zerobits; }
3757        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
3758         (with
3759          {
3760            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
3761               mode's mask.  */
3762            for (prec = BITS_PER_UNIT;
3763                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
3764              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
3765                break;
3766          }
3767          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3768               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
3769           (with
3770            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
3771            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
3772             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
3773              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
3774              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
3776 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
3777 (for cmp (ne eq)
3778        icmp (eq ne)
3779  (simplify
3780   (cmp
3781    (bit_and
3782     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3783   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3784    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3785                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
3787 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
3788    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
3789 (for shift (lshift rshift)
3790  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
3791   (simplify
3792    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
3793    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3794     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
3795      (if (mask)
3796       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
3798 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
3799 (simplify
3800  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3801   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3802        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
3803            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3804            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
3805    (with
3806     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
3807      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
3809 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
3810    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
3811 (for rotate (lrotate rrotate)
3812  (simplify
3813   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3814    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
3815          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3816          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
3817         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
3818             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
3819     (with
3820      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
3821       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
3823 (for cmp (eq ne)
3824  (for rotate (lrotate rrotate)
3825       invrot (rrotate lrotate)
3826   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
3827   (simplify
3828    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
3829    (cmp @1 @2))
3830   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
3831   (simplify
3832    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3833    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
3834   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
3835   (simplify
3836    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
3837     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
3838      (cmp @0 @2)))))
3840 /* Narrow a lshift by constant.  */
3841 (simplify
3842  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
3843  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3844       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3845       && !integer_zerop (@2)
3846       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3847   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3848        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
3849    (lshift (convert @1) @2)
3850    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
3851     { build_zero_cst (type); }))))
3853 /* Simplifications of conversions.  */
3855 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
3856 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
3857  (simplify
3858   (cvt @0)
3859   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3860        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
3861    @0)))
3863 /* Contract view-conversions.  */
3864 (simplify
3865   (view_convert (view_convert @0))
3866   (view_convert @0))
3868 /* For integral conversions with the same precision or pointer
3869    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
3870 (simplify
3871   (view_convert @0)
3872   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
3873        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3874        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3875    (convert @0)))
3877 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
3878    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
3879 (simplify
3880   (view_convert (convert@0 @1))
3881   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3882        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3883        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
3884        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3885            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3886                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
3887    (view_convert @1)))
3889 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
3890 (simplify
3891   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
3892   (with
3893    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3894                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
3895    (switch
3896     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3897      { build_zero_cst (type); })
3898     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
3899          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
3900          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
3901                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
3902                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
3903      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
3905 /* Re-association barriers around constants and other re-association
3906    barriers can be removed.  */
3907 (simplify
3908  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
3909  @0)
3910 (simplify
3911  (paren (paren@1 @0))
3912  @1)
3914 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
3915 (for ocvt (convert float fix_trunc)
3916  (for icvt (convert float)
3917   (simplify
3918    (ocvt (icvt@1 @0))
3919    (with
3920     {
3921       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
3922       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
3923       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
3924       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
3925       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
3926       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
3927       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
3928       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
3929       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
3930       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
3931       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
3932       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
3933       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
3934       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
3935       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
3936       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
3937       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
3938       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
3939       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
3940       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
3941     }
3942    (switch
3943     /* In addition to the cases of two conversions in a row
3944        handled below, if we are converting something to its own
3945        type via an object of identical or wider precision, neither
3946        conversion is needed.  */
3947     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3948           || (GENERIC
3949               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
3950          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
3951              || (inter_float && final_float))
3952          && inter_prec >= final_prec)
3953      (ocvt @0))
3955     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
3956        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
3957        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
3958        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
3959        then we sometimes need the middle conversion.  */
3960     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
3961          && (final_int || final_float)
3962          && inter_prec >= inside_prec
3963          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
3964      (ocvt @0))
3966     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
3967        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
3968        final conversion does not change precision we can drop the
3969        intermediate conversion.  */
3970     (if (inside_int && inter_int && final_int
3971          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
3972               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
3973              || final_prec == inter_prec))
3974      (ocvt @0))
3976     /* Two conversions in a row are not needed unless:
3977         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3978         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3979         - the intermediate type is narrower than both initial and
3980           final, or
3981         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3982           and the outermost type is wider than the intermediate, or
3983         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3984           intermediate and final types differ, or
3985         - the final type is a pointer type and the precisions of the
3986           initial and intermediate types differ.  */
3987     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3988          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3989          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3990          && ! (inside_int && inter_int
3991                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3992                && inter_prec < final_prec)
3993          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
3994              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
3995          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
3996          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
3997      (ocvt @0))
3999     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4000        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4001     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4002          && final_int && inter_int && inside_int
4003          && final_prec == inside_prec
4004          && final_prec > inter_prec
4005          && inter_unsignedp)
4006      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4007                               (inside_type,
4008                                wi::mask (inter_prec, false,
4009                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4011     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4012        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4013        floating-point conversion.  */
4014     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4015          && inside_int && inter_float && final_int &&
4016          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4017          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4018      (convert @0)))))))
4020 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4021    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4022    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4023 #if GIMPLE
4024 (simplify
4025    (float (fix_trunc @0))
4026    (if (!flag_trapping_math
4027         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4028         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4029                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4030       (IFN_TRUNC @0)))
4031 #endif
4033 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4034    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4035    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4036 (simplify
4037   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4038   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4039        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4040        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4041        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4042                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4043    (convert @0)))
4046 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4047 (simplify
4048   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4049   (convert @0))
4051 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4052 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4053      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4054   (simplify
4055    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4056    @0))
4058 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4059 (simplify
4060   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4061   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4062     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4064 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4065 (for op (plus minus)
4066  (simplify
4067   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4068   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4069        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4070    (with
4071      {
4072        wi::overflow_type overflow;
4073        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4074                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4075      }
4076      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4077          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4078       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4079       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4080        (convert (op (convert:utype @0)
4081                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4083 /* Canonicalization of binary operations.  */
4085 /* Convert X + -C into X - C.  */
4086 (simplify
4087  (plus @0 REAL_CST@1)
4088  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4089   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4090    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4091     (minus @0 { tem; })))))
4093 /* Convert x+x into x*2.  */
4094 (simplify
4095  (plus @0 @0)
4096  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4097   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4098   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4099    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4101 /* 0 - X  ->  -X.  */
4102 (simplify
4103  (minus integer_zerop @1)
4104  (negate @1))
4105 (simplify
4106  (pointer_diff integer_zerop @1)
4107  (negate (convert @1)))
4109 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4110    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4111    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4112 (simplify
4113  (minus real_zerop@0 @1)
4114  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4115   (negate @1)))
4117 /* Transform x * -1 into -x.  */
4118 (simplify
4119  (mult @0 integer_minus_onep)
4120  (negate @0))
4122 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4123    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4124 (simplify
4125  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4126  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4127       && single_use (@3)
4128       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4129   (mult (mult @0 @2) @1)))
4131 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4132    number.  */
4133 (match compositional_complex
4134  (convert? (complex @0 @1)))
4136 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4137 (simplify
4138  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4139  @0)
4140 (simplify
4141  (realpart (complex @0 @1))
4142  @0)
4143 (simplify
4144  (imagpart (complex @0 @1))
4145  @1)
4147 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4148 (simplify
4149  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4150  (convert (realpart @0)))
4151 (simplify
4152  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4153  (convert (negate (imagpart @0))))
4154 (for part (realpart imagpart)
4155  (for op (plus minus)
4156   (simplify
4157    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4158    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4159 (simplify
4160  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4161  (convert (COS @0)))
4162 (simplify
4163  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4164  (convert (SIN @0)))
4166 /* conj(conj(x)) -> x  */
4167 (simplify
4168  (conj (convert? (conj @0)))
4169  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4170   (convert @0)))
4172 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4173 (simplify
4174  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4175  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4176   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4178 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4179 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
4180             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
4181  (simplify
4182   (bswap (bswap @0))
4183   @0)
4184  (simplify
4185   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4186   (bit_not @0))
4187  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4188   (simplify
4189    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4190    (bitop @0 (bswap @1))))
4191  (for cmp (eq ne)
4192   (simplify
4193    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4194    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4195     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4196   (simplify
4197    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4198    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4199     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4200  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4201  (simplify
4202   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4203            INTEGER_CST@3)
4204    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4205         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4206         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4207     (with
4208      {
4209       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4210       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4211       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4212       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4213       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4214      }
4215      (if (bits < prec
4216           && mask < (256u>>lo)
4217           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4218       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4219        (if (ns == 0)
4220         (bit_and (convert @1) @3)
4221         (with
4222          {
4223           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4224           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4225          }
4226          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4227  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4228  (simplify
4229   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4230    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4231         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4232         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4233     (with
4234      {
4235       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4236       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4237       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4238          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4239          the original shift.  */
4240       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4241      }
4242      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4243         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4244      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4245           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4246           && TYPE_UNSIGNED (type)
4247           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4248       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4249        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4250       (if (bits + 8 == prec)
4251        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4252         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4253         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
4254        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
4255         (with 
4256          {
4257           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
4258           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
4259                                        : signed_char_type_node;
4260          }
4261          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
4262  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
4263  (simplify
4264   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4265    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4266         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4267         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
4268     (with
4269      {
4270       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4271       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
4272       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
4273      }
4274      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
4277 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
4279 /* Simplify constant conditions.
4280    Only optimize constant conditions when the selected branch
4281    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
4282    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
4283    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
4284    this one as we depend on doing this transform before possibly
4285    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
4286    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
4287    genmatch cannot handle.  */
4288 (simplify
4289  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
4290  (if (integer_zerop (@0))
4291   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
4292    @2)
4293   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
4294    @1)))
4295 (simplify
4296  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
4297  (if (integer_all_onesp (@0))
4298   @1
4299   (if (integer_zerop (@0))
4300    @2)))
4302 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
4303 (for op (negate bit_not abs absu)
4304  (simplify
4305   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
4306   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
4308 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
4309 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
4310          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
4311          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
4312 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
4313  (simplify
4314   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
4315   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
4317 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
4318  (simplify
4319   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
4320   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
4321  (simplify
4322   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
4323   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
4325 #if GIMPLE
4326 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
4327  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
4328            INTEGER_CST@1)
4329  (with {
4330          int ibit = tree_log2 (@0);
4331          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4332        }
4333   (if (ibit == ibit2
4334       && ibit >= 0
4335       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4337 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4338  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
4339           INTEGER_CST@1)
4340  (with {
4341          int ibit = tree_log2 (@0);
4342          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4343        }
4344   (if (ibit == ibit2
4345       && ibit >= 0
4346       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4348 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4349  (bit_and:c
4350   (convert1?@4
4351    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
4352   (convert2? @0))
4353  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4355 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4356  (bit_and:c
4357   (convert1?@4
4358    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
4359   (convert2? @0))
4360  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4362 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4363  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
4364             INTEGER_CST@1)
4365  (with {
4366          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4367                                               TYPE_PRECISION(type)));
4368          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4369        }
4370   (if (ibit == ibit2
4371       && ibit >= 0
4372       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4374 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4375  (bit_and@4
4376   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
4377   INTEGER_CST@1)
4378  (with {
4379          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4380                                               TYPE_PRECISION(type)));
4381          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4382        }
4383   (if (ibit == ibit2
4384       && ibit >= 0
4385       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4387 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4388  (bit_and:c
4389   (convert1?@3
4390    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
4391   (convert2? @0))
4392  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4394 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4395  (bit_and:c
4396   (convert1?@3
4397    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
4398   (convert2? @0))
4399   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4401 #endif
4403 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
4404    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
4405    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
4406 (simplify
4407  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
4408  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4409   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
4410 (simplify
4411  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
4412  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4413   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
4414 (simplify
4415  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
4416  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4417   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4418 (simplify
4419  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
4420  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4421   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4423 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
4424 (simplify
4425  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
4426  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4427   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
4428 (simplify
4429  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4430  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4431   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
4432 (simplify
4433  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
4434  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4435   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4436 (simplify
4437  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4438  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4439   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4441 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
4442    types are compatible.  */
4443 (simplify
4444  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
4445  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
4446       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4447   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
4448    (bit_not @0)
4449    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
4450     @0))))
4452 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
4453 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
4454    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
4455 #if GIMPLE
4456 (simplify
4457  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
4458  (switch
4459   (if (integer_zerop (@2))
4460    (switch
4461     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types. */
4462     (if (integer_onep (@1))
4463      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
4464     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
4465     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
4466      (with {
4467        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
4468       }
4469       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))
4470     /* a ? -1 : 0 -> -a.  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4471        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4472     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
4473      (negate (convert (convert:boolean_type_node @0))))))
4474   (if (integer_zerop (@1))
4475    (with {
4476       tree booltrue = constant_boolean_node (true, boolean_type_node);
4477     }
4478     (switch
4479      /* a ? 0 : 1 -> !a. */
4480      (if (integer_onep (@2))
4481       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )))
4482      /* a ? powerof2cst : 0 -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
4483      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) &&  integer_pow2p (@2))
4484       (with {
4485         tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
4486        }
4487        (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))
4488         { shift; })))
4489      /* a ? -1 : 0 -> -(!a).  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4490        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4491      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
4492       (negate (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))))
4493     )
4494    )
4495   )
4498 #endif
4500 (simplify
4501  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
4502  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4503       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4504   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
4506 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
4507    be extended.  */
4508 /* This pattern implements two kinds simplification:
4510    Case 1)
4511    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
4512      1) Conversions are type widening from smaller type.
4513      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
4514      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
4515    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
4516    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
4517    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
4518    referred var is always benefitial for complicated cases.
4520    Case 2)
4521    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
4522 (for cmp (lt le gt ge eq)
4523  (simplify
4524   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
4525   (with
4526    {
4527      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
4528      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
4529      enum tree_code code = ERROR_MARK;
4531      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
4532          && int_fits_type_p (@2, from_type)
4533          && (types_match (c1_type, from_type)
4534              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4535                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4536                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
4537          && (types_match (c2_type, from_type)
4538              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4539                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4540                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
4541        {
4542          if (cmp != EQ_EXPR)
4543            {
4544              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
4545                {
4546                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4547                  if (cmp == LE_EXPR)
4548                    code = LT_EXPR;
4549                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4550                  if (cmp == GT_EXPR)
4551                    code = GE_EXPR;
4552                }
4553              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
4554                {
4555                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4556                  if (cmp == LT_EXPR)
4557                    code = LE_EXPR;
4558                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4559                  if (cmp == GE_EXPR)
4560                    code = GT_EXPR;
4561                }
4562              if (code != ERROR_MARK
4563                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
4564                {
4565                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4566                    code = MIN_EXPR;
4567                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4568                    code = MAX_EXPR;
4569                }
4570            }
4571          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
4572          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
4573            code = EQ_EXPR;
4574        }
4575    }
4576    (if (code == MAX_EXPR)
4577     (convert (max @1 (convert @2)))
4578     (if (code == MIN_EXPR)
4579      (convert (min @1 (convert @2)))
4580      (if (code == EQ_EXPR)
4581       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
4582                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
4584 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
4586      1) OP is PLUS or MINUS.
4587      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
4588      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
4590    This pattern also handles special cases like:
4592      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
4593         integer zero.  In this case,
4594           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
4595           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
4596      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
4597         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
4598         code.
4600    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
4601    simplified at the moment because C standard requires additional
4602    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
4603    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
4604 (for op (plus minus)
4605  (for cmp (lt le gt ge)
4606   (simplify
4607    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4608    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
4609     (if (types_match (from_type, to_type)
4610          /* Check if it is special case A).  */
4611          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4612              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
4613              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
4614              && integer_zerop (@1)
4615              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
4616      (with
4617       {
4618         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
4619         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
4620         wide_int real_c1;
4621         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4622         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4623         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4624         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
4626         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
4627             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
4628             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
4629         if (!types_match (from_type, to_type))
4630           {
4631             if (cmp_code == LT_EXPR)
4632               cmp_code = GT_EXPR;
4633             if (cmp_code == GE_EXPR)
4634               cmp_code = LE_EXPR;
4635             c1 = wi::max_value (to_type);
4636           }
4637         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
4638            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
4639            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
4640            if it is undefined.  */
4641         if (op == PLUS_EXPR)
4642           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
4643         else
4644           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
4646         code = cmp_code;
4647         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
4648           {
4649             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
4650                by adjusting comparison operation if necessary.  */
4651             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4652                 && !overflow)
4653               {
4654                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4655                 if (cmp_code == LE_EXPR)
4656                   code = LT_EXPR;
4657                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4658                 if (cmp_code == GT_EXPR)
4659                   code = GE_EXPR;
4660               }
4661             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4662                 && !overflow)
4663               {
4664                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4665                 if (cmp_code == LT_EXPR)
4666                   code = LE_EXPR;
4667                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4668                 if (cmp_code == GE_EXPR)
4669                   code = GT_EXPR;
4670               }
4671             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
4672               {
4673                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
4674                   code = MIN_EXPR;
4675                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
4676                   code = MAX_EXPR;
4677               }
4678           }
4679       }
4680       (if (code == MAX_EXPR)
4681        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4682            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
4683        (if (code == MIN_EXPR)
4684         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4685             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
4687 #if GIMPLE
4688 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
4689    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
4690    some extra constraints.  */
4691 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
4692  (simplify
4693   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
4694         (convert3? @0) (convert4? @1))
4695   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4696        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
4697            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4698             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
4699             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
4700             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
4701             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
4702            /* Or sign conversions for the comparison.  */
4703            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4704                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
4705    (switch
4706     (if (cmp == EQ_EXPR)
4707      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4708       (view_convert @c1)
4709       (convert @c1)))
4710     (if (cmp == NE_EXPR)
4711      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4712       (view_convert @c0)
4713       (convert @c0)))
4714     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
4715      (if (!HONOR_NANS (type))
4716       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4717        (view_convert (min @c0 @c1))
4718        (convert (min @c0 @c1)))))
4719     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
4720      (if (!HONOR_NANS (type))
4721       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4722        (view_convert (max @c0 @c1))
4723        (convert (max @c0 @c1)))))
4724     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
4725      (if (!HONOR_NANS (type))
4726       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4727        (view_convert @c1)
4728        (convert @c1))))
4729     (if (cmp == LTGT_EXPR)
4730      (if (!HONOR_NANS (type))
4731       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4732        (view_convert @c0)
4733        (convert @c0))))))))
4734 #endif
4736 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
4737 (simplify
4738  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
4739  (if (!TYPE_SATURATING (type)
4740       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
4741           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
4742       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4743   @3))
4745 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
4746 (simplify
4747  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
4748  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4749   @3))
4751 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
4752    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
4753 (simplify
4754  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
4755  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4756   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
4758 (for cnd (cond vec_cond)
4759  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
4760  (simplify
4761   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
4762   (cnd @0 @1 @3))
4763  (simplify
4764   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
4765   (cnd @0 @1 @3))
4766  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
4767  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
4768     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
4769     The following is still important to merge then and else arm cases
4770     from if-conversion.  */
4771  (simplify
4772   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
4773   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
4774    (cnd @0 @1 @3)))
4775  (simplify
4776   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
4777   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
4778    (cnd @0 @3 @4)))
4780  /* A ? B : B -> B.  */
4781  (simplify
4782   (cnd @0 @1 @1)
4783   @1)
4785  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
4786  (simplify
4787   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
4788   (cnd @0 @2 @1)))
4790 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison,
4791    Need to handle (A - B) case as fold_cond_expr_with_comparison does.
4792    Need to handle UN* comparisons.
4794    None of these transformations work for modes with signed
4795    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4796    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4797    versa).  The last four will fix the sign of the result,
4798    even though the original expressions could be positive or
4799    negative, depending on the sign of A.
4801    Note that all these transformations are correct if A is
4802    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4804 (for cnd (cond vec_cond)
4805  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
4806  (for cmp (eq uneq)
4807   (simplify
4808    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate@1 @0))
4809     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4810      @1))
4811   (simplify
4812    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @0))
4813     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4814      @1))
4816  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
4817  (for cmp (ne ltgt)
4818   (simplify
4819    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4820     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4821      @0))
4822   (simplify
4823    (cnd (cmp @0 zerop) @0 integer_zerop)
4824     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4825      @0))
4827  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
4828  (for cmp (ge gt)
4829   (simplify
4830    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4831     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4832          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4833      (abs @0))))
4834  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
4835  (for cmp (le lt)
4836   (simplify
4837    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4838     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4839          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4840      (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4841           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
4842       (with {
4843         tree utype = unsigned_type_for (type);
4844        }
4845        (convert (negate (absu:utype @0))))
4846        (negate (abs @0)))))
4850 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
4851 (simplify
4852  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
4853  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4854       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
4855       && TYPE_PRECISION (type) > 1
4856       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4857       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
4858   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
4860 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
4861    return all -1 or all 0 results.  */
4862 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
4863    but that isn't necessarily a win on its own.  */
4864 (simplify
4865  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4866  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4867       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4868                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4869       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4870           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4871   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4873 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
4874 (simplify
4875  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4876  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4877       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4878                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4879       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4880           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4881   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4884 /* Simplifications of comparisons.  */
4886 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
4887    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
4888    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
4889 (for cmp  (le gt)
4890      acmp (lt ge)
4891  (simplify
4892   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4893   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4894    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
4895      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4896                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4897                                                      wi::to_wide (cst)
4898                                                      + 1)); })))))
4899 (for cmp  (ge lt)
4900      acmp (gt le)
4901  (simplify
4902   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4903   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4904    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
4905     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4906                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4907                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
4909 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
4910    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
4911    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
4912    that with expression code iteration.  */
4913 (for cmp (tcc_comparison)
4914      icmp (inverted_tcc_comparison)
4915      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
4916  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
4917     and handle some more cases by using
4918       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
4919     here but for that genmatch would need to "inline" that.
4920     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
4921  (simplify
4922   (bit_not (cmp @0 @1))
4923   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4924        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
4925    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
4926       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
4927       a computed operator in the replacement tree thus we have
4928       to play the trick below.  */
4929    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4930              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4931     (if (ic == icmp)
4932      (icmp @0 @1)
4933      (if (ic == ncmp)
4934       (ncmp @0 @1))))))
4935  (simplify
4936   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
4937   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4938             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4939    (if (ic == icmp)
4940     (icmp @0 @1)
4941     (if (ic == ncmp)
4942      (ncmp @0 @1)))))
4943  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
4944  (simplify
4945   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4946   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4947    (cmp @0 @1)))
4948  (simplify
4949   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4950   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4951    (cmp @0 @1)))
4952  (simplify
4953   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4954   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4955    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4956              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4957     (if (ic == icmp)
4958      (icmp @0 @1)
4959      (if (ic == ncmp)
4960       (ncmp @0 @1))))))
4961  (simplify
4962   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4963   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4964    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4965              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4966     (if (ic == icmp)
4967      (icmp @0 @1)
4968      (if (ic == ncmp)
4969       (ncmp @0 @1)))))))
4971 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
4972    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
4973    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
4974    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
4975    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
4976 (for cmp (eq ne)
4977  (for sub (minus pointer_diff)
4978   (simplify
4979    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
4980    (if (single_use (@2))
4981     (cmp @0 @1)))))
4983 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
4984    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
4985 (for cmp (lt ge)
4986  (simplify
4987   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
4988    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4989         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4990         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4991     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4992 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
4993    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
4994 (simplify
4995  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
4996   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4997        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4998        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4999    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5001 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
5002    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
5003    often enough for folding it to be of value.  One example is in
5004    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
5005 (for cmp (simple_comparison)
5006      scmp (swapped_simple_comparison)
5007  (simplify
5008   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
5009   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
5010   (if (integer_zerop (@1))
5011    (cmp @1 @2)
5012    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5013         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5014         && single_use (@3))
5015     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
5016     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
5017      (scmp @0 @2)
5018      (cmp @0 @2))))))
5020 /* For integral types with undefined overflow fold
5021    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
5022    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
5023    Z / 2^n Z.  */
5024 (for cmp (eq ne)
5025  (simplify
5026   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5027   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5028        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5029        && wi::to_wide (@1) != 0)
5030    (with { widest_int quot; }
5031     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
5032                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
5033      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
5034      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5035    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5036         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
5037         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
5038     (cmp @0
5039      {
5040        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5041        int p = TYPE_PRECISION (itype);
5042        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
5043        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
5044        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
5045                                     p, TYPE_SIGN (itype));
5046        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
5047      })))))
5049 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
5050    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
5051 (for cmp (eq ge le)
5052  (simplify
5053   (cmp @0 @0)
5054   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5055        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5056    { constant_boolean_node (true, type); }
5057    (if (cmp != EQ_EXPR
5058         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
5059         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5060             || ! flag_trapping_math))
5061     (eq @0 @0)))))
5062 (for cmp (ne gt lt)
5063  (simplify
5064   (cmp @0 @0)
5065   (if (cmp != NE_EXPR
5066        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5067        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5068    { constant_boolean_node (false, type); })))
5069 (for cmp (unle unge uneq)
5070  (simplify
5071   (cmp @0 @0)
5072   { constant_boolean_node (true, type); }))
5073 (for cmp (unlt ungt)
5074  (simplify
5075   (cmp @0 @0)
5076   (unordered @0 @0)))
5077 (simplify
5078  (ltgt @0 @0)
5079  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5080   { constant_boolean_node (false, type); }))
5082 /* x == ~x -> false */
5083 /* x != ~x -> true */
5084 (for cmp (eq ne)
5085  (simplify
5086   (cmp:c @0 (bit_not @0))
5087   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5089 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
5090 (for cmp (simple_comparison)
5091  (simplify
5092   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
5093   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
5094    (cmp @1 @0))))
5096 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
5097 (for cmp (simple_comparison)
5098      scmp (swapped_simple_comparison)
5099  (simplify
5100   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5101   (if (single_use (@2)
5102        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
5103    (scmp @0 (bit_not @1)))))
5105 (for cmp (simple_comparison)
5106  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
5107  (simplify
5108   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
5109   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5110        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5111            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5112        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5113            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
5114    (with
5115     {
5116       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
5117       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
5118         {
5119           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
5120           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
5121               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
5122             type1 = float_type_node;
5123           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
5124               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
5125             type1 = double_type_node;
5126         }
5127       tree newtype
5128         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
5129            ? TREE_TYPE (@0) : type1);
5130     }
5131     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
5132      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
5134  (simplify
5135   (cmp @0 REAL_CST@1)
5136   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
5137   (switch
5138    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
5139    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
5140     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
5141    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
5142    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5143         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
5144     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
5145    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
5146    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5147         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
5148         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
5149     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5150    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
5151    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5152         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
5153         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
5154         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
5155     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5156    /* Fold comparisons against infinity.  */
5157    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
5158         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
5159     (with
5160      {
5161        REAL_VALUE_TYPE max;
5162        enum tree_code code = cmp;
5163        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
5164        if (neg)
5165          code = swap_tree_comparison (code);
5166      }
5167      (switch
5168       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
5169       (if (code == GT_EXPR
5170            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5171        { constant_boolean_node (false, type); })
5172       (if (code == LE_EXPR)
5173        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
5174        (if (! HONOR_NANS (@0))
5175         { constant_boolean_node (true, type); }
5176         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
5177            an "invalid" exception.  */
5178         (if (!flag_trapping_math)
5179          (eq @0 @0))))
5180       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
5181          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
5182       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5183            || code == GE_EXPR)
5184        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5185         (if (neg)
5186          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5187          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5188       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5189       (if (code == LT_EXPR)
5190        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5191         (if (neg)
5192          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5193          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5194       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
5195          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
5196       (if (code == NE_EXPR)
5197        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5198         (if (! HONOR_NANS (@0))
5199          (if (neg)
5200           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5201           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
5202          (if (neg)
5203           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5204           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
5206  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
5207     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
5208     comparison with a revised real constant as long as no overflow
5209     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
5210  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
5211   (for op (plus minus)
5212    (simplify
5213     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
5214     (with
5215      {
5216        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
5217                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
5218      }
5219      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5220       (cmp @0 { tem; }))))))
5222  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
5223     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
5224     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
5225     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
5226  (if (flag_associative_math)
5227   (simplify
5228    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
5229    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
5230     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5231      (cmp { tem; } @1)))))
5233  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
5234  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
5235   (for sq (SQRT)
5236    (simplify
5237     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
5238     (switch
5239      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
5240       (switch
5241        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5242        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5243         { constant_boolean_node (false, type); })
5244        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5245           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5246        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
5247         { constant_boolean_node (true, type); })
5248        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5249        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
5250      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
5251       (switch
5252        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
5253        (if (cmp == LT_EXPR)
5254         { constant_boolean_node (false, type); })
5255        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
5256        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
5257         { constant_boolean_node (true, type); })
5258        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
5259        (if (cmp == LE_EXPR)
5260         (eq @0 @1))
5261        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
5262           == or !=.  In the last case:
5264             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
5266           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
5267           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
5268        (cmp @0 @1)))
5269      (if ((cmp == LT_EXPR
5270            || cmp == LE_EXPR
5271            || cmp == GT_EXPR
5272            || cmp == GE_EXPR)
5273           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5274           /* Give up for -frounding-math.  */
5275           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
5276       (with
5277        {
5278          REAL_VALUE_TYPE c2;
5279          enum tree_code ncmp = cmp;
5280          const real_format *fmt
5281            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
5282          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
5283                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
5284          real_convert (&c2, fmt, &c2);
5285          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
5286             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
5287          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
5288            {
5289              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5290                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
5291              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5292                ncmp = ERROR_MARK;
5293              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5294                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
5295                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5296              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
5297                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
5298                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
5299              else
5300                {
5301                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
5302                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
5303                     to be adjusted.  */
5304                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
5305                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5306                    tow = dconst0;
5307                  else
5308                    tow = dconstinf;
5309                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
5310                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
5311                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
5312                    ncmp = ERROR_MARK;
5313                  else
5314                    {
5315                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5316                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
5317                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5318                        ncmp = ERROR_MARK;
5319                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
5320                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
5321                        c2 = c2alt;
5322                    }
5323                }
5324            }
5325        }
5326        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5327         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5328          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5329          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
5330           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5331           { constant_boolean_node (false, type); })
5332          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5333          (if (ncmp != ERROR_MARK)
5334           (if (ncmp == GE_EXPR)
5335            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5336            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5337         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
5338         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5339          (switch
5340           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5341              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5342           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
5343            { constant_boolean_node (true, type); })
5344           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5345              don't care about NaNs.  */
5346           (if (! HONOR_NANS (@0))
5347            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5348           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5349              don't care about Infinities.  */
5350           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
5351            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
5352           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5353           (if (GENERIC)
5354            (truth_andif
5355             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5356             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5357          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5358          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
5359           (if (ncmp == LT_EXPR)
5360            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5361            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5362           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5363           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
5364            (if (ncmp == LT_EXPR)
5365             (truth_andif
5366              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5367              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5368             (truth_andif
5369              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5370              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
5371    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
5372    (simplify
5373     (cmp (sq @0) (sq @1))
5374       (if (! HONOR_NANS (@0))
5375         (cmp @0 @1))))))
5377 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
5378 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
5379      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
5380  (simplify
5381   (cmp (float@0 @1) (float @2))
5382    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5383         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5384     (with
5385      {
5386        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
5387        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
5388        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
5389        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
5390        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
5391      }
5392      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
5393           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
5394       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
5395        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
5396        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
5397             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
5398         (icmp @1 (convert @2))
5399         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
5400              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
5401          (icmp (convert:type2 @1) @2)
5402          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
5403               && type1_signed_p == type2_signed_p)
5404           (icmp @1 @2))))))))))
5406 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
5407 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
5408      icmp (le le eq ne ge ge)
5409  (simplify
5410   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
5411    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5412         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5413     (with
5414      {
5415        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5416        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
5417        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
5418        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
5419           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
5420           TODO: relax under -fno-trapping-math or
5421           -fno-signaling-nans.  */
5422        bool exception_p
5423          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
5424                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
5425      }
5426      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
5427         -fno-trapping-math.  */
5428      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
5429       (with
5430        {
5431          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
5432          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
5433          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
5434          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
5436          REAL_VALUE_TYPE icst;
5437          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5438            real_ceil (&icst, fmt, cst);
5439          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5440            real_floor (&icst, fmt, cst);
5441          else
5442            real_trunc (&icst, fmt, cst);
5444          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
5446          bool overflow_p = false;
5447          wide_int icst_val
5448            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
5449        }
5450        (switch
5451         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
5452         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
5453          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5454                                   type); })
5455         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
5456          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5457                                   type); })
5458         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
5459         (if (cst_int_p)
5460          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
5461                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
5462         )
5463         /* When CST is fractional, optimize
5464             (FTYPE) N == CST -> 0
5465             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
5466         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5467          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5468         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
5469         (with
5470          {
5471            gcc_checking_assert (!overflow_p);
5472          }
5473          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
5475 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
5476 (for cmp (eq ne)
5477  (simplify
5478   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
5479   (if (!integer_zerop (@1))
5480    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
5481     (cmp @0 @2)
5482     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5483      (with
5484       {
5485         wi::overflow_type ovf;
5486         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5487                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5488       }
5489       (if (ovf)
5490        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5491        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
5492 (for cmp (lt le gt ge)
5493  (simplify
5494   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5495   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5496    (with
5497     {
5498       wi::overflow_type ovf;
5499       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5500                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5501     }
5502     (if (ovf)
5503      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
5504                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
5505                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
5506      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
5508 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
5510    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
5511    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
5512    multiplication computed modulo 2^size.
5513    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
5514 (for cmp  (lt le gt ge)
5515      cmp2 (ge ge lt lt)
5516  (simplify
5517   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5518   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
5519        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5520        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5521    (with
5522     {
5523       tree utype = TREE_TYPE (@2);
5524       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
5525       wide_int right = wi::to_wide (@2);
5526       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5527       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5528       bool small = wi::leu_p (right, smax);
5529       bool large = wi::geu_p (right, smin);
5530     }
5531     (if (small || large)
5532      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
5533      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
5535 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
5536 (simplify
5537  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
5538  (if (types_match (@0, @1))
5539   (unordered @0 @1)))
5540 (simplify
5541  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
5542  (if (types_match (@0, @1))
5543   (ordered @0 @1)))
5544 (simplify
5545  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
5546  @2)
5547 (simplify
5548  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
5549  @2)
5551 /* Simple range test simplifications.  */
5552 /* A < B || A >= B -> true.  */
5553 (for test1 (lt le le le ne ge)
5554      test2 (ge gt ge ne eq ne)
5555  (simplify
5556   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5557   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5558        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5559    { constant_boolean_node (true, type); })))
5560 /* A < B && A >= B -> false.  */
5561 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
5562      test2 (ge gt eq gt eq gt)
5563  (simplify
5564   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5565   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5566        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5567    { constant_boolean_node (false, type); })))
5569 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
5570    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
5572    Note that comparisons
5573      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
5574      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
5575    will be canonicalized to above so there's no need to
5576    consider them here.
5577  */
5579 (for cmp (le gt)
5580      eqcmp (eq ne)
5581  (simplify
5582   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5583   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5584    (with
5585     {
5586      tree ty = TREE_TYPE (@0);
5587      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
5588      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
5589      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
5590      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
5591     }
5592     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
5593          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
5594       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
5595              { build_zero_cst (ty); }))))))
5597 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
5598 (for cmp (tcc_comparison)
5599      scmp (swapped_tcc_comparison)
5600  (simplify
5601   (cmp (negate @0) (negate @1))
5602   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5603        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5604            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5605    (scmp @0 @1)))
5606  (simplify
5607   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5608   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5609        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5610            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5611    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
5612     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5613      (scmp @0 { tem; }))))))
5615 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
5616 (for op (eq ne)
5617  (simplify
5618   (op (abs @0) zerop@1)
5619   (op @0 @1)))
5621 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
5622    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
5623 (for cmp (simple_comparison)
5624  (simplify
5625   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
5626   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5627        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
5628           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
5629        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
5630             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5631                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
5632                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
5633                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
5634        && single_use (@0))
5635    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5636         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5637             || @1 != @10)
5638         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5639             || cmp == NE_EXPR
5640             || cmp == EQ_EXPR)
5641         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5642         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
5643            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
5644            values independent of their precision.  */
5645         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
5646             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
5647     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
5648        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
5649        constant which fold_convert produces.  */
5650     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5651      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
5652                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
5653      (cmp @00 (convert @1)))
5655     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
5656      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
5657      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
5658            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5659            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5660                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
5661           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
5662               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
5663                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
5664                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5665                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
5666               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5667                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5668                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
5669       (cmp @00 (convert @10))
5670       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5671            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5672            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
5673        (with
5674         {
5675           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5676           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5677           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
5678           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
5679         }
5680         (if (above || below)
5681          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5682           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
5683           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5684            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
5685            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5686             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
5688 (for cmp (eq ne)
5689  (simplify
5690   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
5691   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
5692   (with
5693    { poly_int64 off; tree base; }
5694    /* A local variable can never be pointed to by
5695       the default SSA name of an incoming parameter.  */
5696    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
5697         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
5698         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)))
5699         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
5700         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
5701     (if (cmp == NE_EXPR)
5702      { constant_boolean_node (true, type); }
5703      { constant_boolean_node (false, type); })
5704     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
5705     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off))
5706          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
5707          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
5708      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
5709       (if (known_ne (off, 0))
5710        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5711        (if (known_eq (off, 0))
5712         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
5714 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
5715 (for cmp (eq ne)
5717  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
5718     Similarly for NE_EXPR.  */
5719  (simplify
5720   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5721   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
5722        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
5723    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5725  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
5726  (simplify
5727   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
5728   (cmp @0 @1))
5730  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
5731     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
5732  (simplify
5733   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
5734   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
5736  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
5737  (simplify
5738   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
5739   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5740  (simplify
5741   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
5742   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5743        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5744        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5745        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5746        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
5747        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
5748    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
5749         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5751  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
5752  (simplify
5753   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
5754   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5756  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
5757  (simplify
5758   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5759   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
5760    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
5762  (simplify
5763   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
5764   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
5765    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5767  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
5768  (simplify
5769   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
5770   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
5772 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
5773    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5774    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
5775    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5776 (for cmp (eq ne)
5777      ncmp (ge lt)
5778  (for sgncmp (ge lt)
5779   (simplify
5780    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
5781    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5782         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5783         && types_match (@0, @1))
5784     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
5785 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5786    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5787 (for cmp (eq ne)
5788      ncmp (lt ge)
5789  (simplify
5790   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
5791    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5792         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5793         && types_match (@0, @1))
5794     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
5796 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
5797    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
5798 (for cmp (eq ne)
5799      icmp (ne eq)
5800  (simplify
5801   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
5802   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5804 #if GIMPLE
5805 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
5806    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
5807    compares simplify.  */
5808 (for cmp (simple_comparison)
5809  (simplify
5810   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
5811   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
5812      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
5813   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5814        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
5815    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
5816 #endif
5818 (for cmp (ge lt)
5819 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5820 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5821  (simplify
5822   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
5823    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5824         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5825         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5826         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5827     (with
5828      {
5829        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5830      }
5831     (if (cmp == LT_EXPR)
5832      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5833      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
5834 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5835 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5836  (simplify
5837   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
5838    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5839         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5840         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5841         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5842     (with
5843      {
5844        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5845      }
5846     (if (cmp == GE_EXPR)
5847      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5848      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
5850 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
5851    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
5852 (simplify
5853  (cond
5854   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
5855   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
5856  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5857   (with {
5858      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
5859                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
5860    }
5861    (if (shift > 0)
5862     (bit_and
5863      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
5864     (bit_and
5865      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
5866      @2)))))
5868 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5869    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5870 (for cmp (eq ne)
5871      ncmp (ge lt)
5872  (simplify
5873   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
5874   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5875        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5876        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
5877        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
5878    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5879     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
5881 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
5882    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
5883 (simplify
5884  (cond
5885   (lt @0 integer_zerop)
5886   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
5887  (if (integer_pow2p (@1)
5888       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5889   (with {
5890     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
5891    }
5892    (if (shift >= 0)
5893     (bit_and
5894      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
5895      @1)
5896     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
5897        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
5898     (bit_and (convert @0) @1)))))
5900 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
5901    This implements some remaining parts of fold_comparison address
5902    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
5903    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
5904 (for cmp (simple_comparison)
5905  (simplify
5906   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
5907   (with
5908    {
5909      poly_int64 off0, off1;
5910      tree base0, base1;
5911      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
5912                                   off0, off1, GENERIC);
5913    }
5914    (if (equal == 1)
5915     (switch
5916      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5917       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
5918      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5919       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
5920      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
5921       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
5922      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
5923       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
5924      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
5925       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
5926      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
5927       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
5928     (if (equal == 0)
5929      (switch
5930       (if (cmp == EQ_EXPR)
5931        { constant_boolean_node (false, type); })
5932       (if (cmp == NE_EXPR)
5933        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
5935 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
5936 (for neeq (ne eq)
5937  (simplify
5938   (neeq @0 @1)
5939   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5940        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
5941    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
5943 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
5944    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
5945    Disable the transform if either operand is pointer to function.
5946    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
5947    canonicalizaion is not wanted.  */
5949 (for cmp (ne eq)
5950  (simplify
5951   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
5952   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5953          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5954          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5955          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
5956             type when sanitizing.  See PR101210.  */
5957          && !(GENERIC
5958               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
5959               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
5960         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5961             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5962             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5963        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
5964    (cmp @0 (convert @1)))))
5966 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
5967 (for cmp (lt gt le ge)
5968  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
5969     the specified precision will have known values.  */
5970  (simplify
5971   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
5972   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5973         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5974         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5975        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
5976    (with
5977     {
5978       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
5979       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
5980       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
5981       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
5982       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
5983       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
5984     }
5985     (switch
5986      (if (wi::to_wide (cst) == max)
5987       (switch
5988        (if (cmp == GT_EXPR)
5989         { constant_boolean_node (false, type); })
5990        (if (cmp == GE_EXPR)
5991         (eq @2 @1))
5992        (if (cmp == LE_EXPR)
5993         { constant_boolean_node (true, type); })
5994        (if (cmp == LT_EXPR)
5995         (ne @2 @1))))
5996      (if (wi::to_wide (cst) == min)
5997       (switch
5998        (if (cmp == LT_EXPR)
5999         { constant_boolean_node (false, type); })
6000        (if (cmp == LE_EXPR)
6001         (eq @2 @1))
6002        (if (cmp == GE_EXPR)
6003         { constant_boolean_node (true, type); })
6004        (if (cmp == GT_EXPR)
6005         (ne @2 @1))))
6006      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
6007       (switch
6008        (if (cmp == GT_EXPR)
6009         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6010                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6011                                                       wi::to_wide (cst)
6012                                                       + 1)); }))
6013        (if (cmp == LE_EXPR)
6014         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6015                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6016                                                       wi::to_wide (cst)
6017                                                       + 1)); }))))
6018      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
6019       (switch
6020        (if (cmp == GE_EXPR)
6021         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6022                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6023                                                       wi::to_wide (cst)
6024                                                       - 1)); }))
6025        (if (cmp == LT_EXPR)
6026         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6027                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6028                                                       wi::to_wide (cst)
6029                                                       - 1)); }))))
6030      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
6031           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
6032           /* We will flip the signedness of the comparison operator
6033              associated with the mode of @1, so the sign bit is
6034              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
6035              max associated with this sign bit.  */
6036           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
6037           /* signed_type does not work on pointer types.  */
6038           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
6039       /* The following case also applies to X < signed_max+1
6040          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
6041       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6042        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6043         (switch
6044          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
6045           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6046          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
6047           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6048          (if (cmp == LE_EXPR)
6049           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6050          (if (cmp == GT_EXPR)
6051           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
6053 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6054  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
6055  (simplify
6056   (cmp @0 REAL_CST@1)
6057   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6058        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
6059    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
6060                             ? false : true, type); })))
6062 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6063 (simplify
6064   (unordered @0 @1)
6065   (switch
6066     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6067         { constant_boolean_node (true, type); })
6068     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6069         { constant_boolean_node (false, type); })))
6071 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6072 (simplify
6073   (ordered @0 @1)
6074   (switch
6075     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6076         { constant_boolean_node (false, type); })
6077     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6078         { constant_boolean_node (true, type); })))
6080 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
6081 (simplify
6082  (ne @0 integer_zerop)
6083  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6084       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6085   (non_lvalue @0)))
6086 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
6087 (simplify
6088  (eq @0 integer_onep)
6089  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6090       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6091   (non_lvalue @0)))
6092 /* Do not handle
6093    bool_var == 0 becomes !bool_var or
6094    bool_var != 1 becomes !bool_var
6095    here because that only is good in assignment context as long
6096    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
6097    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
6098    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
6100 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
6101    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
6102 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
6103  (for cmp (eq ne)
6104       icmp (le gt)
6105   (simplify
6106    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
6107     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
6108      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
6109       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6110                          ? optab_vector : optab_default;
6111               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6112        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
6113             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
6114                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
6115                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
6116         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
6117          (icmp @0 { csts; })
6118          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
6120 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
6121    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
6122    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
6123    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
6124 (for cmp (lt le ge gt)
6125      out (gt gt le le)
6126  (simplify
6127   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
6128   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
6129        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
6130        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
6131        && wi::to_wide (@1) != 0
6132        && single_use (@2))
6133    (with {
6134      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
6135      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
6136     }
6137     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6138                                 wi::max_value (prec, sign)
6139                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
6141 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
6142    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
6143    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
6144 (for cmp (gt le)
6145  (simplify
6146   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
6147   (if (single_use (@2)
6148        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6149        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6150    (cmp @1 @0))))
6152 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
6153 (for cmp (ge lt)
6154  (simplify
6155   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
6156    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6157         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6158     (cmp @1 @0))))
6160 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
6161 /* A - B > A  */
6162 (for cmp (gt le)
6163      out (ne eq)
6164  (simplify
6165   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
6166   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6167        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6168    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6169 /* A + B < A  */
6170 (for cmp (lt ge)
6171      out (ne eq)
6172  (simplify
6173   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
6174   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6175        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6176    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6178 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
6179    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6180 (for cmp (lt ge)
6181      out (ne eq)
6182  (simplify
6183   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
6184   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6185    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6186     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6188 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
6189    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
6190    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6191 (for cmp (eq ne)
6192  (simplify
6193   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
6194        integer_zerop)
6195   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6196        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6197        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6198        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6199            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
6200        && tree_fits_uhwi_p (@2)
6201        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6202        && types_match (@0, @1)
6203        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6204        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
6205            != CODE_FOR_nothing))
6206    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6207     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6209 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
6210 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
6211  (simplify
6212   (ovf (convert@2 @0) @1)
6213   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6214        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6215        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6216        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6217    (ovf @0 @1)))
6218  (simplify
6219   (ovf @1 (convert@2 @0))
6220   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6221        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6222        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6223        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6224    (ovf @1 @0))))
6226 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
6227    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
6228    in that case it needs to be outside of a range.  */
6229 (simplify
6230  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
6231   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6232        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
6233        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
6234        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
6235    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6236     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
6237     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
6238      (if (integer_minus_onep (@1))
6239       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
6240       (with
6241        {
6242          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
6243          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6244                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6245          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6246                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6247          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
6248          if (etype)
6249            {
6250              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
6251                std::swap (lo, hi);
6252              lo = fold_convert (etype, lo);
6253              hi = fold_convert (etype, hi);
6254              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
6255            }
6256        }
6257        (if (etype)
6258         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
6260 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
6261    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
6262    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
6263    section that follows this one.
6265    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
6266    the following:
6268    - the rule describes an identity
6270    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
6271      multiplication
6273    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
6274      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
6275      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
6276      when the operand has that value.)  */
6278 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6279  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
6280  (simplify
6281   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
6282   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6283    @0))
6285  (for op (plus minus)
6286   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
6287   (simplify
6288    (op (rdiv @0 @1)
6289        (rdiv @2 @1))
6290    (rdiv (op @0 @2) @1)))
6292  (for cmp (lt le gt ge)
6293       neg_cmp (gt ge lt le)
6294   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
6295   (simplify
6296    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6297    (with
6298     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
6299     (if (tem
6300          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
6301               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
6302      (switch
6303       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6304        (cmp @0 { tem; }))
6305       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6306        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
6308  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
6309  (for root (SQRT CBRT)
6310   (simplify
6311    (mult (root:s @0) (root:s @1))
6312     (root (mult @0 @1))))
6314  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
6315  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6316   (simplify
6317    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
6318     (exps (plus @0 @1))))
6320  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
6321  (for root (SQRT CBRT)
6322   (simplify
6323    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
6324     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
6326  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
6327  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6328   (simplify
6329    (rdiv @0 (exps:s @1))
6330     (mult @0 (exps (negate @1)))))
6332  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6333       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6334   /* logN(expN(x)) -> x.  */
6335   (simplify
6336    (logs (exps @0))
6337    @0)
6338   /* expN(logN(x)) -> x.  */
6339   (simplify
6340    (exps (logs @0))
6341    @0))
6343  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
6344     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
6345     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
6346  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
6347       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
6348   (simplify
6349    (logs (exps @0))
6350    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6351     (with {
6352       tree x;
6353       switch (exps)
6354         {
6355         CASE_CFN_EXP:
6356           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
6357           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
6358           break;
6359         CASE_CFN_EXP2:
6360           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
6361           x = build_real (type, dconst2);
6362           break;
6363         CASE_CFN_EXP10:
6364         CASE_CFN_POW10:
6365           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
6366           {
6367             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
6368             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
6369             x = build_real (type, dconst10);
6370           }
6371           break;
6372         default:
6373           gcc_unreachable ();
6374         }
6375       }
6376      (mult (logs { x; }) @0)))))
6378  (for logs (LOG LOG
6379             LOG2 LOG2
6380             LOG10 LOG10)
6381       exps (SQRT CBRT)
6382   (simplify
6383    (logs (exps @0))
6384    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6385     (with {
6386       tree x;
6387       switch (exps)
6388         {
6389         CASE_CFN_SQRT:
6390           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
6391           x = build_real (type, dconsthalf);
6392           break;
6393         CASE_CFN_CBRT:
6394           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
6395           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
6396           break;
6397         default:
6398           gcc_unreachable ();
6399         }
6400       }
6401      (mult { x; } (logs @0))))))
6403  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
6404  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
6405       pows (POW)
6406   (simplify
6407    (logs (pows @0 @1))
6408    (mult @1 (logs @0))))
6410  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
6411     or if C is a positive power of 2,
6412     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
6413 #if GIMPLE
6414  (for pows (POW)
6415       exps (EXP)
6416       logs (LOG)
6417       exp2s (EXP2)
6418       log2s (LOG2)
6419   (simplify
6420    (pows REAL_CST@0 @1)
6421    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6422         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
6423         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
6424            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
6425            beneficial for all constants to postpone this until later,
6426            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
6427            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
6428            pessimization.  */
6429         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
6430     (with {
6431        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
6432        bool use_exp2 = false;
6433        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
6434            && value->cl == rvc_normal)
6435          {
6436            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
6437            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
6438            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
6439              use_exp2 = true;
6440          }
6441      }
6442      (if (!use_exp2)
6443       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
6444        (exps (mult (logs @0) @1)))
6445       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
6446 #endif
6448  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
6449  (for pows (POW)
6450       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6451       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6452   (simplify
6453    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
6454    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6455         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6456     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
6458  (for sqrts (SQRT)
6459       cbrts (CBRT)
6460       pows (POW)
6461       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6462   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
6463   (simplify
6464    (sqrts (exps @0))
6465    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
6466   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
6467   (simplify
6468    (cbrts (exps @0))
6469    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6470   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
6471   (simplify
6472    (pows (exps @0) @1)
6473    (exps (mult @0 @1))))
6475  /* tan(atan(x)) -> x.  */
6476  (for tans (TAN)
6477       atans (ATAN)
6478   (simplify
6479    (tans (atans @0))
6480    @0)))
6482  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
6483  (for sins (SIN)
6484       atans (ATAN)
6485       sqrts (SQRT)
6486       copysigns (COPYSIGN)
6487   (simplify
6488    (sins (atans:s @0))
6489    (with
6490      {
6491       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6492       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6493       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6494       tree t_one = build_one_cst (type);
6495      }
6496     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6497      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6498       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6499       (copysigns { t_one; } @0))))))
6501 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
6502  (for coss (COS)
6503       atans (ATAN)
6504       sqrts (SQRT)
6505       copysigns (COPYSIGN)
6506   (simplify
6507    (coss (atans:s @0))
6508    (with
6509      {
6510       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6511       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6512       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6513       tree t_one = build_one_cst (type);
6514       tree t_zero = build_zero_cst (type);
6515      }
6516     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6517      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6518       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6519       (copysigns { t_zero; } @0))))))
6521  (if (!flag_errno_math)
6522   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
6523   (for sinhs (SINH)
6524        atanhs (ATANH)
6525        sqrts (SQRT)
6526    (simplify
6527     (sinhs (atanhs:s @0))
6528     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6529     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
6531   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
6532   (for coshs (COSH)
6533        atanhs (ATANH)
6534        sqrts (SQRT)
6535    (simplify
6536     (coshs (atanhs:s @0))
6537     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6538     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
6540 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
6541 (simplify
6542  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
6543  (abs @0))
6545 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
6546 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6547  (simplify
6548   (fns (fns @0))
6549   (fns @0)))
6550 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
6551 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6552  (simplify
6553   (fns integer_valued_real_p@0)
6554   @0))
6556 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
6557 (simplify
6558  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
6559  (abs @0))
6561 /* pow(1,x) -> 1.  */
6562 (simplify
6563  (POW real_onep@0 @1)
6564  @0)
6566 (simplify
6567  /* copysign(x,x) -> x.  */
6568  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
6569  @0)
6571 (simplify
6572  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
6573  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
6574  @1)
6576 (simplify
6577  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
6578  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
6579  (abs @0))
6581 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
6582  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
6583  (simplify
6584   (scale real_zerop@0 @1)
6585   @0)
6586  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
6587  (simplify
6588   (scale @0 integer_zerop@1)
6589   @0)
6590  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
6591  (simplify
6592   (scale REAL_CST@0 @1)
6593   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6594    @0)))
6596 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
6597    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
6599    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
6600    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
6601    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
6602    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
6604 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
6605  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
6606  (simplify
6607   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
6608    (SIN @0))
6610  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
6611  (simplify
6612   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
6613   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6614    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
6616  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
6617  (simplify
6618   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
6619    (TAN @0))
6621  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
6622  (simplify
6623   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
6624    (TANH @0))
6626  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
6627  (simplify
6628    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
6629    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
6631  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
6632  (simplify
6633   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
6634    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
6636  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
6637  (simplify
6638   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
6639   (if (! HONOR_NANS (@0)
6640        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6641    (COS @0)))
6643  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
6644  (simplify
6645   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
6646   (if (! HONOR_NANS (@0)
6647        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6648    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
6650  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
6651  (simplify
6652   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
6653    (POW @0 (plus @1 @2)))
6655  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
6656  (simplify
6657   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
6658    (POW (mult @0 @2) @1))
6660  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
6661  (simplify
6662   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
6663    (POWI (mult @0 @2) @1))
6665  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
6666  (simplify
6667   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
6668   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6669    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
6671  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
6672  (simplify
6673   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
6674    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
6676  (for sqrts (SQRT)
6677       cbrts (CBRT)
6678       pows (POW)
6679   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
6680   (simplify
6681    (sqrts (sqrts @0))
6682    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
6683   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6684   (simplify
6685    (sqrts (cbrts @0))
6686    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6687   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6688   (simplify
6689    (cbrts (sqrts @0))
6690    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6691   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
6692   (simplify
6693    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
6694    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
6695   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
6696   (simplify
6697    (sqrts (pows @0 @1))
6698    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6699   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
6700   (simplify
6701    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
6702    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6703   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
6704   (simplify
6705    (pows (sqrts @0) @1)
6706    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6707   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
6708   (simplify
6709    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
6710    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6711   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
6712   (simplify
6713    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
6714    (pows @0 (mult @1 @2))))
6716  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6717  (simplify
6718   (CABS (complex @0 @0))
6719   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6721  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6722  (simplify
6723   (HYPOT @0 @0)
6724   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6726  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
6727  (for cexps (CEXP)
6728       exps (EXP)
6729       cexpis (CEXPI)
6730   (simplify
6731    (cexps compositional_complex@0)
6732    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
6733     (complex
6734      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
6735      (mult @1 (imagpart @2)))))))
6737 (if (canonicalize_math_p ())
6738  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
6739  (for floors (FLOOR_ALL)
6740       truncs (TRUNC_ALL)
6741   (simplify
6742    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6743    (truncs @0))))
6745 (match double_value_p
6746  @0
6747  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
6748 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
6749             BUILT_IN_FLOORL
6750             BUILT_IN_CEILL
6751             BUILT_IN_ROUNDL
6752             BUILT_IN_NEARBYINTL
6753             BUILT_IN_RINTL)
6754      tos (BUILT_IN_TRUNC
6755           BUILT_IN_FLOOR
6756           BUILT_IN_CEIL
6757           BUILT_IN_ROUND
6758           BUILT_IN_NEARBYINT
6759           BUILT_IN_RINT)
6760  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
6761  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6762   (simplify
6763    (froms (convert double_value_p@0))
6764    (convert (tos @0)))))
6766 (match float_value_p
6767  @0
6768  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
6769 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
6770             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
6771             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
6772             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
6773             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
6774             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
6775      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
6776           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
6777           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
6778           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
6779           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
6780           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
6781  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
6782     if x is a float.  */
6783  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
6784       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
6785   (simplify
6786    (froms (convert float_value_p@0))
6787    (convert (tos @0)))))
6789 #if GIMPLE
6790 (match float16_value_p
6791  @0
6792  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
6793 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
6794             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
6795             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
6796             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
6797             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
6798             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
6799             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
6800             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
6801      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
6802           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
6803           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
6804           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
6805           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
6806           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
6807           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
6808           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
6809  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
6810     if x is a _Float16.  */
6811  (simplify
6812    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
6813      (if (optimize
6814           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6815           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6816                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6817        (tos @0))))
6819 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
6820    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
6821 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
6822  (simplify
6823   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
6824    (if (optimize
6825        && !HONOR_SNANS (@2)
6826        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6827        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6828        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6829        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
6830                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6831     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
6833 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
6834      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
6835  (simplify
6836   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
6837    (if (flag_unsafe_math_optimizations
6838        && optimize
6839        && FLOAT_TYPE_P (type)
6840        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6841        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6842        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6843        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
6844        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6845        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6846                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6847     (tos @0 @1 @2))))
6849 (for maxmin (max min)
6850  (simplify
6851   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
6852    (if (optimize
6853        && FLOAT_TYPE_P (type)
6854        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6855        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6856        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6857        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
6858     (maxmin @0 @1))))
6859 #endif
6861 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
6862      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6863  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
6864  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6865   (simplify
6866    (froms (convert double_value_p@0))
6867    (tos @0))))
6869 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
6870             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6871      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
6872  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
6873     if x is a float.  */
6874  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6875   (simplify
6876    (froms (convert float_value_p@0))
6877    (tos @0))))
6879 (if (canonicalize_math_p ())
6880  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
6881  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
6882   (simplify
6883    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6884    (fix_trunc @0))))
6886 (if (canonicalize_math_p ())
6887  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6888  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
6889            ICEIL LCEIL LLCEIL
6890            IROUND LROUND LLROUND)
6891   (simplify
6892    (fns integer_valued_real_p@0)
6893    (fix_trunc @0)))
6894  (if (!flag_errno_math)
6895   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6896   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
6897    (simplify
6898     (rints integer_valued_real_p@0)
6899     (fix_trunc @0)))))
6901 (if (canonicalize_math_p ())
6902  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
6903       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
6904       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
6905   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
6906      sizeof (int) == sizeof (long).  */
6907   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
6908        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6909    (simplify
6910     (ifn @0)
6911     (lfn:long_integer_type_node @0)))
6912   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
6913      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
6914   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
6915        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6916    (simplify
6917     (llfn @0)
6918     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
6920 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
6921 (simplify
6922  (CPROJ @0)
6923  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
6924    @0))
6926 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
6927    nonnegative, return (inf + 0i).  */
6928 (simplify
6929  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
6930  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6931   { build_complex_inf (type, false); }))
6933 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
6934 (simplify
6935  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
6936  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6937   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
6939 (for pows (POW)
6940      sqrts (SQRT)
6941      cbrts (CBRT)
6942  (simplify
6943   (pows @0 REAL_CST@1)
6944   (with {
6945     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6946     REAL_VALUE_TYPE tmp;
6947    }
6948    (switch
6949     /* pow(x,0) -> 1.  */
6950     (if (real_equal (value, &dconst0))
6951      { build_real (type, dconst1); })
6952     /* pow(x,1) -> x.  */
6953     (if (real_equal (value, &dconst1))
6954      @0)
6955     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
6956     (if (real_equal (value, &dconstm1))
6957      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
6958     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
6959     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6960          && canonicalize_math_p ()
6961          && real_equal (value, &dconsthalf))
6962      (sqrts @0))
6963     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
6964     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6965          && canonicalize_math_p ()
6966          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
6967              real_equal (value, &tmp)))
6968      (cbrts @0))))))
6970 /* powi(1,x) -> 1.  */
6971 (simplify
6972  (POWI real_onep@0 @1)
6973  @0)
6975 (simplify
6976  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
6977  (switch
6978   /* powi(x,0) -> 1.  */
6979   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
6980    { build_real (type, dconst1); })
6981   /* powi(x,1) -> x.  */
6982   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
6983    @0)
6984   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
6985   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
6986    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
6988 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
6990    These are conceptually similar to the transformations performed for
6991    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
6992    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
6994 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
6995    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
6996    is the widest mode from all of these.  */
6997 (for op (plus minus mult rdiv)
6998  (simplify
6999    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
7000    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
7001       both operands are widening conversions from the same type as the outer
7002       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
7003       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
7004       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
7005    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7006         && op != MULT_EXPR
7007         && op != RDIV_EXPR
7008         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7009            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
7010         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7011         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7012         /* The precision of the type of each operand must match the
7013            precision of the mode of each operand, similarly for the
7014            result.  */
7015         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7016         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
7017         && type_has_mode_precision_p (type)
7018         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7019         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
7020         && types_match (@1, type)
7021         && (types_match (@1, @2)
7022             /* Or the second operand is const integer or converted const
7023                integer from valueize.  */
7024             || poly_int_tree_p (@4)))
7025      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
7026        (op @1 (convert @2))
7027        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7028         (convert (op (convert:utype @1)
7029                      (convert:utype @2)))))
7030      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
7031           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7032                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
7033       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
7034               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
7035               tree itype = TREE_TYPE (@0);
7036               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
7037               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
7038               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
7039         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
7040              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
7041          (with { tree newtype = type;
7042                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
7043                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
7044                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
7045                    newtype = dfloat32_type_node;
7046                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
7047                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
7048                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
7049                    newtype = dfloat64_type_node;
7050                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
7051                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
7052                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
7053                    newtype = dfloat128_type_node; }
7054           (if ((newtype == dfloat32_type_node
7055                 || newtype == dfloat64_type_node
7056                 || newtype == dfloat128_type_node)
7057               && newtype == type
7058               && types_match (newtype, type))
7059             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
7060             (with { if (TYPE_PRECISION (ty1) > TYPE_PRECISION (newtype))
7061                       newtype = ty1;
7062                     if (TYPE_PRECISION (ty2) > TYPE_PRECISION (newtype))
7063                       newtype = ty2; }
7064                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
7065                   change results through affecting double rounding
7066                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
7067                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
7068                   + (long double)double) converted to
7069                   (float)(double + double), the transformation is
7070                   unsafe regardless of the details of the types
7071                   involved; double rounding can arise if the result
7072                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
7073                   between two representable TYPE values but the
7074                   exact value is sufficiently different (in the
7075                   right direction) for this difference to be
7076                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
7077                   same as TYPE, however, the transformation may be
7078                   safe depending on the types involved: it is safe
7079                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
7080                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
7081                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
7082                   exponent range for the product or ratio of two
7083                   values representable in the TYPE to be within the
7084                   range of normal values of ITYPE.  */
7085               (if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (itype)
7086                    && (flag_unsafe_math_optimizations
7087                        || (TYPE_PRECISION (newtype) == TYPE_PRECISION (type)
7088                            && real_can_shorten_arithmetic (TYPE_MODE (itype),
7089                                                            TYPE_MODE (type))
7090                            && !excess_precision_type (newtype)))
7091                    && !types_match (itype, newtype))
7092                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
7093                                    (convert:newtype @2)))
7094          )))) )
7095    ))
7098 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
7099    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
7100    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
7101    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
7102    arithmetic operation.  */
7103 (for op (minus plus)
7104  (simplify
7105   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
7106   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7107        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7108           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
7109        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7110        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7111        /* The precision of the type of each operand must match the
7112           precision of the mode of each operand, similarly for the
7113           result.  */
7114        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7115        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7116        && type_has_mode_precision_p (type)
7117        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7118        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7119        && types_match (@0, @1)
7120        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
7121            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7122        && (wi::to_wide (@4)
7123            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
7124                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
7125    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
7126     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
7127      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
7128     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7129      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
7130                (convert:utype @4))))))))
7132 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
7133    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
7134 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
7135      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
7136      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
7137  (simplify
7138   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
7139   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7140        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
7141    (op @0 (ext @1 @2)))))
7143 (simplify
7144  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
7145  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
7146  { integer_zero_node; })
7148 (simplify
7149  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
7150  (SIGNBIT @0)
7151  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
7152   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
7154 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
7155 (for cmp (eq ne)
7156  (for op (plus minus)
7157       rop (minus plus)
7158   (simplify
7159    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7160    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7161         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
7162         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
7163         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
7164     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7165      (if (TREE_OVERFLOW (res)
7166           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7167       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
7168       (if (single_use (@3))
7169        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
7170                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
7171 (for cmp (lt le gt ge)
7172  (for op (plus minus)
7173       rop (minus plus)
7174   (simplify
7175    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7176    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7177         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7178     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7179      (if (TREE_OVERFLOW (res))
7180       {
7181         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7182                                 "when simplifying conditional to constant"),
7183                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
7184         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
7185         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
7186         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
7187                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
7188                         != (op == MINUS_EXPR);
7189         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
7190       }
7191       (if (single_use (@3))
7192        (with
7193         {
7194           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7195                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
7196                                   "X cmp C2 -+ C1"),
7197                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
7198         }
7199         (cmp @0 { res; })))))))))
7201 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
7203 (simplify
7204  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
7205  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
7207 (simplify
7208  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
7209  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
7211 (simplify
7212  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
7213  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
7214   (view_convert @0)))
7216 (simplify
7217  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
7218  (switch
7219   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
7220        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7221    (switch
7222     (if (integer_zerop (@2))
7223      (view_convert (realpart @0)))
7224     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7225      (view_convert (imagpart @0)))))
7226   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7227        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7228        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
7229        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
7230        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
7231        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
7232             && integer_zerop (@2))
7233            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
7234               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
7235            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
7236                /* But only do this after vectorization.  */
7237                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
7238                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
7239                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
7240                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
7241                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
7242                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7243                                             - TYPE_PRECISION (type))
7244                                          : 0)) == 0)))
7245    (convert @0))))
7247 /* Simplify vector extracts.  */
7249 (simplify
7250  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
7251  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7252       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
7253       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
7254            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7255           || (VECTOR_TYPE_P (type)
7256               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
7257                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
7258   (with
7259    {
7260      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7261                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7262      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
7263      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
7264      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
7265      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
7266    }
7267    (if (n != 0
7268         && (idx % width) == 0
7269         && (n % width) == 0
7270         && known_le ((idx + n) / width,
7271                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
7272     (with
7273      {
7274        idx = idx / width;
7275        n = n / width;
7276        /* Constructor elements can be subvectors.  */
7277        poly_uint64 k = 1;
7278        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
7279          {
7280            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
7281            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
7282              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
7283          }
7284        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
7285      }
7286      (switch
7287       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
7288       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
7289        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
7290         { build_zero_cst (type); }
7291         (if (count == 1)
7292          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
7293           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
7294           { build_zero_cst (type); })
7295          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
7296             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
7297             uniform.  */
7298          (if (single_use (@0))
7299           (with
7300             {
7301               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
7302               vec_alloc (vals, count);
7303               bool constant_p = true;
7304               tree res;
7305               for (unsigned i = 0;
7306                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
7307                 {
7308                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
7309                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
7310                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
7311                     constant_p = false;
7312                 }
7313               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
7314                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
7315                              ? type
7316                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
7317                                                   count * k));
7318               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
7319                      : build_constructor (evtype, vals));
7320             }
7321             (view_convert { res; }))))))
7322       /* The bitfield references a single constructor element.  */
7323       (if (k.is_constant (&const_k)
7324            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
7325        (switch
7326         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
7327          { build_zero_cst (type); })
7328         (if (n == const_k)
7329          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
7330         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
7331                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
7333 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
7334    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
7335    not touching the extraction.  */
7336 (simplify
7337  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
7338  (with
7339   {
7340     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
7341     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7342       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
7343     else
7344       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
7345   }
7346   (switch
7347    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
7348         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
7349                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7350     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
7351                                                  wi::to_wide (@rpos)
7352                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
7353    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
7354                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
7355         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
7356                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7357     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
7359 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7360  (for fmas (FMA)
7361   (simplify
7362    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
7363    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7364   (simplify
7365    (fmas @0 @1 (negate @2))
7366    (IFN_FMS @0 @1 @2))
7367   (simplify
7368    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
7369    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7370   (simplify
7371    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
7372    (if (single_use (@3))
7373     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
7375  (simplify
7376   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
7377   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7378  (simplify
7379   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
7380   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7381  (simplify
7382   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7383   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7384  (simplify
7385   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
7386    (if (single_use (@3))
7387     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
7389  (simplify
7390   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
7391   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7392  (simplify
7393   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
7394   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7395  (simplify
7396   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
7397   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7398  (simplify
7399   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
7400   (if (single_use (@3))
7401    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
7403  (simplify
7404   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
7405   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7406  (simplify
7407   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
7408   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7409  (simplify
7410   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7411   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7412  (simplify
7413   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
7414   (if (single_use (@3))
7415    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
7417 /* CLZ simplifications.  */
7418 (for clz (CLZ)
7419  (for op (eq ne)
7420       cmp (lt ge)
7421   (simplify
7422    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
7423    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
7424     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
7425     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7426             tree stype = signed_type_for (type0);
7427             HOST_WIDE_INT val = 0;
7428             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7429             if (clz == CFN_CLZ
7430                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7431                                               val) == 2
7432                 && val == 0)
7433               stype = NULL_TREE;
7434           }
7435      (if (stype)
7436       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
7437     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
7438     (with { bool ok = true;
7439             HOST_WIDE_INT val = 0;
7440             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7441             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7442             if (clz == CFN_CLZ
7443                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7444                                               val) == 2
7445                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
7446               ok = false;
7447           }
7448      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
7449       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
7451 /* CTZ simplifications.  */
7452 (for ctz (CTZ)
7453  (for op (ge gt le lt)
7454       cmp (eq eq ne ne)
7455   (simplify
7456    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
7457    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7458     (with { bool ok = true;
7459             HOST_WIDE_INT val = 0;
7460             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
7461               ok = false;
7462             else
7463               {
7464                 val = tree_to_shwi (@1);
7465                 /* Canonicalize to >= or <.  */
7466                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
7467                   {
7468                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
7469                       ok = false;
7470                     else
7471                       val++;
7472                   }
7473               }
7474             bool zero_res = false;
7475             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7476             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7477             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7478             if (ctz == CFN_CTZ
7479                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7480                                               zero_val) == 2)
7481               zero_res = true;
7482           }
7483      (if (val <= 0)
7484       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
7485        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
7486       (if (val >= prec)
7487        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
7488         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7489        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
7490         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7491                                              wi::mask (val, false, prec)); })
7492              { build_zero_cst (type0); })))))))
7493  (for op (eq ne)
7494   (simplify
7495    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
7496    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7497     (with { bool zero_res = false;
7498             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7499             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7500             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7501             if (ctz == CFN_CTZ
7502                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7503                                               zero_val) == 2)
7504               zero_res = true;
7505           }
7506      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
7507       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
7508        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7509       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
7510        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7511                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
7512                                                      false, prec)); })
7513            { wide_int_to_tree (type0,
7514                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
7515                                                  false, prec)); })))))))
7517 /* POPCOUNT simplifications.  */
7518 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
7519 (simplify
7520   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
7521   (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
7522     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
7524 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
7525 (for popcount (POPCOUNT)
7526   (for cmp (le eq ne gt)
7527        rep (eq eq ne ne)
7528     (simplify
7529       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
7530       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7532 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
7533 (simplify
7534   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
7535   (PARITY @0))
7537 /* PARITY simplifications.  */
7538 /* parity(~X) is parity(X).  */
7539 (simplify
7540   (PARITY (bit_not @0))
7541   (PARITY @0))
7543 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
7544 (simplify
7545   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
7546   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
7548 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
7549 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
7550 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
7551   (simplify
7552     (pfun @0)
7553     (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
7554       (switch
7555         (if (nz == 1)
7556           (convert @0))
7557         (if (wi::popcount (nz) == 1)
7558           (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7559             (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
7560                                    { build_int_cst (integer_type_node,
7561                                                     wi::ctz (nz)); }))))))))
7563 #if GIMPLE
7564 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
7566    int popcount64c (uint64_t x)
7567    {
7568      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
7569      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
7570      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
7571      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
7572    }
7574    int popcount32c (uint32_t x)
7575    {
7576      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
7577      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
7578      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
7579      return (x * 0x01010101) >> 24;
7580    }  */
7581 (simplify
7582  (rshift
7583   (mult
7584    (bit_and
7585     (plus:c
7586      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
7587       (plus:c@8
7588        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
7589         (bit_and
7590          (rshift
7591           (minus@6 @0
7592            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
7593           INTEGER_CST@10)
7594          INTEGER_CST@9)))
7595     INTEGER_CST@3)
7596    INTEGER_CST@2)
7597   INTEGER_CST@1)
7598   /* Check constants and optab.  */
7599   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
7600           int shift = (64 - prec) & 63;
7601           unsigned HOST_WIDE_INT c1
7602             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
7603           unsigned HOST_WIDE_INT c2
7604             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
7605           unsigned HOST_WIDE_INT c3
7606             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
7607           unsigned HOST_WIDE_INT c4
7608             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
7609    }
7610    (if (prec >= 16
7611         && prec <= 64
7612         && pow2p_hwi (prec)
7613         && TYPE_UNSIGNED (type)
7614         && integer_onep (@4)
7615         && wi::to_widest (@10) == 2
7616         && wi::to_widest (@5) == 4
7617         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
7618         && tree_to_uhwi (@2) == c1
7619         && tree_to_uhwi (@3) == c2
7620         && tree_to_uhwi (@9) == c3
7621         && tree_to_uhwi (@7) == c3
7622         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
7623     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
7624                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7625      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
7626      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
7627         five bits for this to work without extension before adding.  */
7628      (with {
7629        tree half_type = NULL_TREE;
7630        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
7631        int half_prec = 8;
7632        if (m.exists ()
7633            && m.require () != TYPE_MODE (type))
7634          {
7635            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
7636            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
7637          }
7638        gcc_assert (half_prec > 2);
7639       }
7640       (if (half_type != NULL_TREE
7641            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
7642                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7643        (convert (plus
7644          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
7645          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
7646             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
7648 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
7649    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
7650    should lead to better code.  */
7651 (simplify
7652  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
7653  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7654       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
7655                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
7656   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7657    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
7658 #endif
7660 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
7661           BUILT_IN_FFSIMAX)
7662  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
7663     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
7664  (for cmp (eq ne)
7665   (simplify
7666    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7667     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7668      (switch
7669       (if (integer_zerop (@1))
7670        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7671       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
7672        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
7673       (if (single_use (@2))
7674        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7675                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7676                                                       false, prec)); })
7677             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7678                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
7679                                                   false, prec)); }))))))
7681  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
7682  (for cmp (gt le)
7683       cmp2 (ne eq)
7684       cmp3 (eq ne)
7685       bit_op (bit_and bit_ior)
7686   (simplify
7687    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7688     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7689      (switch
7690       (if (integer_zerop (@1))
7691        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7692       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
7693        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
7694       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
7695        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
7696       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
7697        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7698                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
7699                                                       false, prec)); }))
7700       (if (single_use (@2))
7701        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
7702                (cmp3 (bit_and @0
7703                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7704                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7705                                                   false, prec)); })
7706                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
7708 #if GIMPLE
7710 /* Simplify:
7711      a = op a1
7712      r = cond ? a : b
7713      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
7714 and,
7715     a = op a1
7716     r = cond ? b : a
7717     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
7719 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
7720      cond_op (COND_UNARY)
7721  (simplify
7722   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
7723    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7724     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7725         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7726      (cond_op @0 @1 @2))))
7727  (simplify
7728   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
7729    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7730     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7731         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7732      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
7734 /* Simplify:
7736      a = a1 op a2
7737      r = c ? a : b;
7739    to:
7741      r = c ? a1 op a2 : b;
7743    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
7744    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
7745    simplification if the result of the operation isn't needed.
7747    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
7748    on targets that might not support them.  Any target implementing
7749    conditional internal functions must support the same comparisons
7750    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
7752 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
7753      cond_op (COND_BINARY)
7754  (simplify
7755   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
7756   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7757    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7758         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7759         && single_use (@4))
7760     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
7761  (simplify
7762   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
7763   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7764    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7765         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7766         && single_use (@4))
7767     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
7769 /* Same for ternary operations.  */
7770 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
7771      cond_op (COND_TERNARY)
7772  (simplify
7773   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
7774   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7775    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7776         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7777         && single_use (@5))
7778     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
7779  (simplify
7780   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
7781   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7782    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7783         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7784         && single_use (@5))
7785     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
7786                   (view_convert:op_type @1)))))))
7787 #endif
7789 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
7790    "else" value of an IFN_COND_*.  */
7791 (for cond_op (COND_BINARY)
7792  (simplify
7793   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
7794   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7795    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7796     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
7797  (simplify
7798   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
7799   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7800    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7801         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7802     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
7804 /* Same for ternary operations.  */
7805 (for cond_op (COND_TERNARY)
7806  (simplify
7807   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
7808   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7809    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7810     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
7811  (simplify
7812   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
7813   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
7814    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7815         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7816     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
7818 /* Detect simplication for a conditional reduction where
7820    a = mask1 ? b : 0
7821    c = mask2 ? d + a : d
7823    is turned into
7825    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
7826 (simplify
7827   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 integer_zerop) @1)
7828    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1))
7830 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
7831    expressions like:
7833    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
7834    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
7836    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
7837    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
7838    bytes.  A is more efficiently tested as:
7840    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
7842    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
7844    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
7846    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
7848    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
7849    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
7851    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
7852    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
7853    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
7854    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
7855    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
7856    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
7857    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
7858    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
7859    pointer_pluses dead.  */
7860 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
7861  (for cmp (le lt)
7862   (simplify
7863    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
7864         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
7865    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
7866         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
7867         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
7868     /* Calculate the rhs constant.  */
7869     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
7870             offset_int rhs = off * 2; }
7871      /* Always fails for negative values.  */
7872      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
7873       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
7874          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
7875          same pointer_plus in multiple checks.  */
7876       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
7877               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
7878        (if (cmp == LT_EXPR)
7879         (gt (convert:sizetype
7880              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
7881                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
7882             { rhs_tree; })
7883         (gt (convert:sizetype
7884              (pointer_diff:ssizetype
7885               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
7886                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
7887               { swap_p ? @0 : @2; }))
7888             { rhs_tree; })))))))))
7890 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
7891    element of @1.  */
7892 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7893  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
7894   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
7895    (if (i >= 0)
7896     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
7897             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
7898             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
7899             tree size = bitsize_int (elt_bits);
7900             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
7901      (view_convert
7902       (bit_and:elt_type
7903        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
7904        { elt; })))))))
7906 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
7907 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7908   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
7909     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7910                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7911             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
7912       (if (elt
7913            && !HONOR_SNANS (type)
7914            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
7915         { elt; }))))
7917 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
7918 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
7919             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7920      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
7921   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
7922     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
7924 (simplify
7925  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
7926  (with
7927   {
7928     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
7929     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
7930     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
7932     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
7933     vec_perm_builder builder;
7934   }
7935   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
7936    (with
7937     {
7938       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
7939       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
7940       bool single_arg = (op0 == op1);
7941       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
7942     }
7943     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
7944      { op0; }
7945      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
7946       { op1; }
7947       (with
7948        {
7949          if (!single_arg)
7950            {
7951              if (sel.all_from_input_p (0))
7952                op1 = op0;
7953              else if (sel.all_from_input_p (1))
7954                {
7955                  op0 = op1;
7956                  sel.rotate_inputs (1);
7957                }
7958              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
7959                {
7960                  std::swap (op0, op1);
7961                  sel.rotate_inputs (1);
7962                }
7963            }
7964          gassign *def;
7965          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
7966          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
7967              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
7968              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7969            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
7970          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
7971              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
7972              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
7973            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
7974          tree t;
7975        }
7976        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7977              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
7978             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7979                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
7980             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
7981         { t; }
7982         (with
7983          {
7984            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
7985            tree ins = NULL_TREE;
7986            unsigned at = 0;
7988            /* See if the permutation is performing a single element
7989               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
7990               in that case.  But only if the vector mode is supported,
7991               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
7992            if (op_mode != BLKmode
7993                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
7994                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
7995                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
7996                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
7997              {
7998                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
7999                if (insert_first_p)
8000                  {
8001                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
8002                       first vector we only can insert the first elt from
8003                       the first vector.  */
8004                    at = 0;
8005                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
8006                      op0 = op1;
8007                  }
8008                /* The above can fail for two-element vectors which always
8009                   appear to insert the first element, so try inserting
8010                   into the second lane as well.  For more than two
8011                   elements that's wasted time.  */
8012                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
8013                  {
8014                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
8015                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
8016                      if (maybe_ne (sel[at], at))
8017                        break;
8018                    if (at < encoded_nelts
8019                        && (known_eq (at + 1, nelts)
8020                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
8021                      {
8022                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
8023                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
8024                        else
8025                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
8026                      }
8027                  }
8028              }
8030            /* Generate a canonical form of the selector.  */
8031            if (!ins && sel.encoding () != builder)
8032              {
8033                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
8034                   argument permutation while still allowing an equivalent
8035                   2-argument version.  */
8036                tree oldop2 = op2;
8037                if (sel.ninputs () == 2
8038                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
8039                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
8040                else
8041                  {
8042                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
8043                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
8044                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
8045                    else
8046                      /* Not directly supported with either encoding,
8047                         so use the preferred form.  */
8048                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
8049                  }
8050                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
8051                  changed = true;
8052              }
8053          }
8054          (if (ins)
8055           (bit_insert { op0; } { ins; }
8056            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
8057           (if (changed)
8058            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
8060 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
8062 (match vec_same_elem_p
8063  (vec_duplicate @0))
8065 (match vec_same_elem_p
8066  CONSTRUCTOR@0
8067  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8068       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
8070 (match vec_same_elem_p
8071  @0
8072  (if (uniform_vector_p (@0))))
8075 (simplify
8076  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
8077  @0)
8079 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
8080 (simplify
8081  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
8082  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
8083   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
8084 (simplify
8085  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
8086  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
8087   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
8090 /* Merge
8091    c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
8092    d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
8093    to
8094    d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
8096 (simplify
8097  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
8098  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8099   (with
8100    {
8101      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
8102      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
8103      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8104      vec_perm_builder builder0;
8105      vec_perm_builder builder1;
8106      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
8107    }
8108    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
8109         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
8110     (with
8111      {
8112        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
8113        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
8115        for (int i = 0; i < nelts; i++)
8116          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
8118        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
8120        tree op0 = NULL_TREE;
8121        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
8122           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
8123           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
8124           handled and the new one can't be either, don't increase
8125           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
8126        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
8127            || (single_use (@0)
8128                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
8129                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
8130                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
8131          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
8132      }
8133      (if (op0)
8134       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
8137 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
8138    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
8139    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
8140    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
8141    to the number of trailing zeroes.  */
8142 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
8143   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
8145 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
8146  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
8147   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8148        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8149        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8150        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8151        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8152        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8153           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
8154        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8155           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
8156        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
8157           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
8158           it's sign_extend vs zero_extend.  */
8159        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
8160            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
8161                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
8162        && single_use (@4)
8163        && single_use (@5))))
8165 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
8166  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8167   (bit_op:c
8168    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
8169    @3)))
8171 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8172  (bit_not
8173   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
8175 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
8176    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
8177 (simplify
8178   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
8179   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
8180   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
8181     (if (wi::popcount (i) == 1
8182          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
8183       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
8184         (bit_and @0 @1)
8185       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
8187 /* -x & 1 -> x & 1.  */
8188 (simplify 
8189  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
8190  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
8191   (bit_and @0 @1)))