syscall, runtime: always call XSI strerror_r
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobf8610e370119c477324283347d4bf94cdab3d2f9
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 handle 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 (for op (bit_ior bit_xor)
1289  (simplify
1290   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
1291   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1293 /* x ^ x -> 0 */
1294 (simplify
1295   (bit_xor @0 @0)
1296   { build_zero_cst (type); })
1298 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1299 (simplify
1300   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1301   (bit_not @0))
1303 /* x & ~0 -> x  */
1304 (simplify
1305  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1306   (non_lvalue @0))
1308 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1309 (for bitop (bit_and bit_ior)
1310  (simplify
1311   (bitop @0 @0)
1312   (non_lvalue @0)))
1314 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1315 #if GIMPLE
1316 (simplify
1317  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1318  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1319       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1320   @0))
1321 #endif
1323 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1324 (simplify
1325  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1326  (plus @0 @1))
1327 (simplify
1328  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1329  (minus @0 @1))
1330 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1331 (simplify
1332  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1333   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1334    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1335     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1337 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1338 (simplify
1339  (bit_not (minus:s @0 @1))
1340  (plus (bit_not @0) @1))
1341 (simplify
1342  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1343  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1344        && TYPE_UNSIGNED (type))
1345       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1346           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1347   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1349 #if GIMPLE
1350 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1351 (simplify
1352  (plus:c (bit_not @0) @1)
1353   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1354        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1355        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1356        && !integer_all_onesp (@1))
1357    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1358    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1359         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1360         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1361                                               SIGNED))
1362     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1363 #endif
1365 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1366 (simplify
1367  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1368   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1369    (rshift (bit_not! @0) @1)
1370    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1371       have MSB set and the logical right shift is changed into
1372       arithmetic shift.  */
1373    (if (!wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1374     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1375      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1377 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1378 (simplify
1379  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1380  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1382 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1383 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1384 (for bitop (bit_and bit_ior)
1385  (simplify
1386   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1387   (bitop @0 (bit_not @1))))
1389 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1390 (simplify
1391  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1392  @2)
1394 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1395 (simplify
1396  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1397  (bit_not @0))
1399 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1400 (simplify
1401  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1402  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1404 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1405 (simplify
1406  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1407  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1409 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1410 (simplify
1411  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1412  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1414 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
1415 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
1416 (for bitop (bit_and bit_ior)
1417      rbitop (bit_ior bit_and)
1418  (simplify
1419   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
1420   (bitop @1 @2)))
1422 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1423 (simplify
1424  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1425  (bit_xor @0 @1))
1427 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1428 (simplify
1429  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1430  (bit_and @0 @1))
1432 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1433 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1434 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1435 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1436  (simplify
1437   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1438   (bit_ior @0 @1)))
1440 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1441 (simplify
1442  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1443  (plus @0 @1))
1445 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1446 (simplify
1447  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1448  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1449       && !TYPE_SATURATING (type))
1450   (bit_and @0 @1)))
1452 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1453 (simplify
1454  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1455  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1456       && !TYPE_SATURATING (type))
1457   (bit_ior @0 @1)))
1459 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1460 (simplify
1461  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1462  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1464 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1465 (simplify
1466  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1467  (bit_and @0 @1))
1469 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1470 (simplify
1471  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1472  (bit_xor @0 @1))
1474 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1475 (simplify
1476  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1477  (bit_xor @0 @1))
1479 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1480 (simplify
1481  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
1482  (bit_and @0 @1))
1484 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1485 (simplify
1486  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1487  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1489 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1490 (simplify
1491  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1492  (bit_xor @0 @1))
1494 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1495 (simplify
1496  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1497                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1498        integer_all_onesp)
1499  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1500       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1501       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1502       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1503  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1504 (simplify
1505  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1506                                integer_all_onesp))
1507        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1508  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1509       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1510       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1511       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1512  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1513 (simplify
1514  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1515        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1516                                integer_onep)))
1517  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1518       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1519       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1520       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1521  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1523 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1524    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1525 (for op (bit_and bit_ior)
1526      rop (bit_ior bit_and)
1527  (simplify
1528   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1529   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1530        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1531    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1533 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1534    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1535    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1536    simplifications.  */
1537 (for op (bit_xor plus)
1538  (simplify
1539   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1540       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1541   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1542        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1543        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1544    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1546 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1547 (simplify
1548  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1549  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1550   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1552 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1553 (simplify
1554  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1555  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1556       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1557   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1559 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1560 (simplify
1561  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1562  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1563   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1565 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1566 (for opo (bit_and bit_xor)
1567      opi (bit_xor bit_and)
1568  (simplify
1569   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1570   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1572 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1573    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1574    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1575    constants are involved.  For example, convert
1576      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1577    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1578 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1579      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1580  (simplify
1581   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1582   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1583        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1584    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1586 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1587 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1588    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1589 (for op (bit_and bit_ior)
1590  (simplify
1591   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1592   @2))
1593 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1594 (simplify
1595  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1596  (convert @0))
1597 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1598    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1599 (for op (bit_and bit_ior)
1600  (simplify
1601   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1602   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1603        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1604    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1605     (op @3 (convert @2))
1606     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1607      (op (convert @1) @5))))))
1608 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1609 (simplify
1610  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1611  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1612       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1613   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1615 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1616    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1617 (simplify
1618  (abs (abs@1 @0))
1619  @1)
1621 (simplify
1622  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1623  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1624   @1))
1626 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1627 (simplify
1628  (abs (negate @0))
1629  (abs @0))
1631 (simplify
1632  (absu (negate @0))
1633  (absu @0))
1635 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1636 (simplify
1637  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1638  @0)
1640 (simplify
1641  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1642  (convert @0))
1644 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1645 (simplify
1646  (mult:c (nop_convert1?
1647           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1648                     integer_onep))
1649          (nop_convert3? @0))
1650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1651       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1652       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1653   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1654    (absu @0)
1655    (abs @0)
1656   )
1660 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1661 (match negate_expr_p
1662  INTEGER_CST
1663  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1664        && TYPE_UNSIGNED (type))
1665       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1666           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1667 (match negate_expr_p
1668  FIXED_CST)
1669 (match negate_expr_p
1670  (negate @0)
1671  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1672 (match negate_expr_p
1673  REAL_CST
1674  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1675 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1676    ways.  */
1677 (match negate_expr_p
1678  VECTOR_CST
1679  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1680 (match negate_expr_p
1681  (minus @0 @1)
1682  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1683       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1684           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1685           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1687 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1688 (simplify
1689  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1690   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1691        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1692    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1694 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1695 (simplify
1696  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1697  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1698       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1699   (minus (negate @1) @0)))
1701 /* -(A - B) -> B - A.  */
1702 (simplify
1703  (negate (minus @0 @1))
1704  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1705       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1706           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1707           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1708   (minus @1 @0)))
1709 (simplify
1710  (negate (pointer_diff @0 @1))
1711  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1712   (pointer_diff @1 @0)))
1714 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1715 (simplify
1716  (minus @0 negate_expr_p@1)
1717  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1718  (plus @0 (negate @1))))
1720 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
1721 (simplify
1722  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
1723  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
1724       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1725       && single_use (@0))
1726   (mult @1 (negate @2))))
1728 (simplify
1729  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
1730  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1731       && single_use (@0))
1732   (rdiv @1 (negate @2))))
1734 (simplify
1735  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
1736  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1737       && single_use (@0))
1738   (rdiv (negate @1) @2)))
1740 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
1741 (simplify
1742  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
1743  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1744       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
1745   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
1746           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
1747                                              : unsigned_type_for (stype); }
1748    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
1749     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
1750     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
1752 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1753    when profitable.
1754    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1755    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1756    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1757    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1758 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1759  (simplify
1760   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
1761   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1762          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1763          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
1764              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
1765         || types_match (@0, @1))
1766        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1767        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
1768        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
1769           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1770           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1771           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1772           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1773        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1774        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1775               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
1776               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
1777               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
1778            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1779            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
1780               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
1781               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
1782            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
1783            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1784               mode.  */
1785            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1786            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1787               of its mode.  */
1788            || !type_has_mode_precision_p (type)
1789            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1790               in smaller IL.  */
1791            || (GIMPLE
1792                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1793                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1794                && single_use (@2)
1795                && single_use (@3))))
1796    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
1797  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
1798     in smaller IL.  */
1799  (simplify
1800   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
1801   (if (GIMPLE
1802        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
1803        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1804        && types_match (type, @0)
1805        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1806        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
1807    (bitop @0 (convert @1)))))
1809 (for bitop (bit_and bit_ior)
1810      rbitop (bit_ior bit_and)
1811   /* (x | y) & x -> x */
1812   /* (x & y) | x -> x */
1813  (simplify
1814   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1815   @0)
1816  /* (~x | y) & x -> x & y */
1817  /* (~x & y) | x -> x | y */
1818  (simplify
1819   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1820   (bitop @0 @1)))
1822 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x */
1823 (simplify
1824   (bit_ior:c (bit_and:cs (bit_ior:cs @0 @1) @2) @0)
1825   (bit_ior (bit_and @2 @1) @0))
1827 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1828 (simplify
1829   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1830   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1832 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1833 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1834  (simplify
1835   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1836   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1837    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1838       folded to a constant.  */
1839    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1840    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1841       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1842       the values involved are such that the operation can't be decided at
1843       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1844       that combination can be decided at compile time.
1846       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1847       oscillation.  */
1848    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1849     (if (cst1)
1850      (bitop @1 { cst1; })
1851      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1852       (if (cst2)
1853        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1855 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1856    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1857 (match truth_valued_p
1858  @0
1859  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1860 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1861  (match truth_valued_p
1862   (op @0 @1)))
1863 (match truth_valued_p
1864   (truth_not @0))
1866 (match (logical_inverted_value @0)
1867  (truth_not @0))
1868 (match (logical_inverted_value @0)
1869  (bit_not truth_valued_p@0))
1870 (match (logical_inverted_value @0)
1871  (eq @0 integer_zerop))
1872 (match (logical_inverted_value @0)
1873  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1874 (match (logical_inverted_value @0)
1875  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1877 /* X & !X -> 0.  */
1878 (simplify
1879  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1880  { build_zero_cst (type); })
1881 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1882 (for op (bit_ior bit_xor)
1883  (simplify
1884   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1885   { constant_boolean_node (true, type); }))
1886 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1887 (for op (eq ne)
1888  (simplify
1889   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1890   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1892 /* ~~x -> x */
1893 (simplify
1894   (bit_not (bit_not @0))
1895   @0)
1897 (match zero_one_valued_p
1898  @0
1899  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && tree_nonzero_bits (@0) == 1)))
1900 (match zero_one_valued_p
1901  truth_valued_p@0)
1903 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
1904 (simplify
1905  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
1906  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1907   (bit_and @0 @1)))
1909 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
1910 (simplify
1911  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
1912  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1913       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1914       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
1915       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1916   (mult (convert @0) @1)))
1918 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
1919    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
1920 (simplify
1921  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
1922  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1923       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1924       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1925   (mult (convert @1) (convert @2))))
1927 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
1928    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
1929    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
1930 (simplify
1931   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1932   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
1933        && tree_to_shwi (@1) > 0
1934        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1935     (convert @0)))
1937 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
1938    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
1939    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
1940 (simplify
1941   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1942   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
1943        && tree_to_shwi (@1) > 0
1944        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1945     (eq @0 @2)))
1947 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1948 (simplify
1949  (bit_not (convert? (negate @0)))
1950  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1951       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1952   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1954 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1955 (simplify
1956  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
1957  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1959 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
1960 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
1961 (for first_op (bit_xor eq)
1962      second_op (eq bit_xor)
1963  (simplify
1964   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
1965     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
1967 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1968 (simplify
1969  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1970  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1971       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1972   (convert (negate @0))))
1973 (simplify
1974  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1975  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1976       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1977   (convert (negate @0))))
1979 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1980 (simplify
1981  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1982  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1983   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1984 (simplify
1985  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1986  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1987   (convert (bit_xor @0 @1))))
1989 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1990 (simplify
1991  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
1992  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1993   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1995 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
1996 (simplify
1997  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
1998  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1999       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2000   (convert (eq @0 @1))))
2002 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2003 (simplify
2004  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2005  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2006       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2007   (convert (bit_xor @0 @1))))
2009 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2010 (simplify
2011  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2012  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2014 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2015 (simplify
2016  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2017  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2018       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2019   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2021 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2022 (if (!canonicalize_math_p ())
2023  (for cmp (gt lt ge le)
2024   (simplify
2025    (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
2026    (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); }))))
2028 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2029    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2030 (for cmp (eq ne)
2031  (simplify
2032   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2033   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2034        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2035        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2036    (cmp @0 @2))))
2038 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2039    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2040 (for cmp (eq ne)
2041  (simplify
2042   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2043   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2044        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2045        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2046    (cmp @0 @2))))
2048 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2049    x * C RELOP y * C into:
2051    x RELOP y for nonnegative C
2052    y RELOP x for negative C  */
2053 (for cmp (lt gt le ge)
2054  (simplify
2055   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2056   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2057        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2058    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2059     (cmp @0 @2)
2060    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2061         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2062     (cmp @2 @0))))))
2064 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2065 (for cmp (le gt)
2066      icmp (gt le)
2067  (simplify
2068   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2069    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2070         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2071         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2072         && (wi::to_wide (@2)
2073             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2074     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2075      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2077 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2078 (for cmp (simple_comparison)
2079  (simplify
2080   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2081   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2082        && types_match (@0, @1))
2083    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2084     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2085      (cmp @1 @0)
2086      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2087       (with
2088        {
2089         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2090        }
2091        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2092     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2093      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2094       (cmp @0 @1)
2095       (with
2096        {
2097         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2098        }
2099        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2101 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2102 (for cmp (simple_comparison)
2103  (simplify
2104   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2105   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2106        && integer_nonzerop (@1)
2107        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2108        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2109    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2110            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2111                                                    &neg_overflow); }
2112     (switch
2113      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2114        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2115         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2116         (if (code == LT_EXPR)
2117          (lt @0 { lo; })
2118          (ge @0 { lo; }))))
2119      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2120        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2121         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2122         (if (code == LE_EXPR)
2123          (le @0 { hi; })
2124          (gt @0 { hi; }))))
2125      (if (!lo && !hi)
2126       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2127      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2128       (ge @0 { lo; }))
2129      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2130       (le @0 { hi; }))
2131      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2132       (lt @0 { lo; }))
2133      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2134       (gt @0 { hi; }))
2135      (if (GENERIC)
2136       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2137                            lo, hi); })
2138      (with
2139       {
2140         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2141         if (etype)
2142           {
2143             hi = fold_convert (etype, hi);
2144             lo = fold_convert (etype, lo);
2145             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2146           }
2147       }
2148       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2149        (if (code == EQ_EXPR)
2150         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2151         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2153 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2154 (for op (lt le ge gt)
2155  (simplify
2156   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2157   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2158        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2159    (op @0 @1))))
2161 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2162    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2163    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2164 (for op (lt le ge gt)
2165  (simplify
2166   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2167   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2168        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2169        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2170    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2171     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2173 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2174 (for op (eq ne minus)
2175  (simplify
2176   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2177   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2178        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2179            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2180    (op @0 @1))))
2182 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2183 (for op (lt le ge gt)
2184  (simplify
2185   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2186   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2187        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2188    (op @0 @1))))
2189 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2190 (for op (eq ne minus)
2191  (simplify
2192   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2193   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2194        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2195            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2196    (op @0 @1))))
2197 /* And for pointers...  */
2198 (for op (simple_comparison)
2199  (simplify
2200   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2201   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2202    (op @0 @1))))
2203 (simplify
2204  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2205  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2206       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2207   (pointer_diff @0 @1)))
2209 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2210 (for op (lt le ge gt)
2211  (simplify
2212   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2213   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2214        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2215    (op @1 @0))))
2216 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2217 (for op (eq ne minus)
2218  (simplify
2219   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2220   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2221        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2222            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2223    (op @1 @0))))
2224 /* And for pointers...  */
2225 (for op (simple_comparison)
2226  (simplify
2227   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2228   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2229    (op @1 @0))))
2230 (simplify
2231  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2232  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2233       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2234   (pointer_diff @1 @0)))
2236 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2237 (for op (lt le gt ge)
2238  (simplify
2239   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2240   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2241        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2242        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2243        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2244    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2245 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2246 (for op (eq ne)
2247  (simplify
2248   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2249   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2250        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2251            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2252        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2253        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2254        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2255    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2256  (simplify
2257   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2258   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2259        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2260        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2261    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2263 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2264    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2265 (for op (simple_comparison)
2266  (simplify
2267   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2268   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2269        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2270            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2271                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2272        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2273    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2275 /* Transform:
2276    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2277    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2278 (for cmp (eq ne)
2279      ocmp (lt ge)
2280  (simplify
2281   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2282   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2283        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2284        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2285        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2286    (ocmp @0 @1))))
2288 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2289 (for cmp (eq ne)
2290  (simplify
2291   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2292   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2293    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2295 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2296    possibly set.  */
2297 (match with_possible_nonzero_bits
2298  INTEGER_CST@0)
2299 (match with_possible_nonzero_bits
2300  SSA_NAME@0
2301  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2302 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2303 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2304  with_possible_nonzero_bits@0)
2305 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2306  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2308 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2309    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2310 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2311  INTEGER_CST@0)
2312 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2313  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2315 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2316 (for cmp (eq ne)
2317  (simplify
2318   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2319   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2320    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2322 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2323    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2324    zero throughout its computed value range,
2325    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2326    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2327    and 0's otherwise.
2328    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2329    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2330    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2332 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2333      outer_op (bit_xor bit_ior)
2334 (simplify
2335  (outer_op
2336   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2337  (with
2338   {
2339     bool fail = false;
2340     wide_int zero_mask_not;
2341     wide_int C0;
2342     wide_int cst_emit;
2344     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2345       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2346     else
2347       fail = true;
2349     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2350       {
2351         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2352         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2353       }
2354     else
2355       {
2356         C0 = wi::to_wide (@0);
2357         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2358       }
2359   }
2360   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2361    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2362    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2363     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2365 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2366 (simplify
2367   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2368   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2369 #if GENERIC
2370 (simplify
2371   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2372   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2373 #endif
2375 /* Pattern match
2376      tem1 = (long) ptr1;
2377      tem2 = (long) ptr2;
2378      tem3 = tem2 - tem1;
2379      tem4 = (unsigned long) tem3;
2380      tem5 = ptr1 + tem4;
2381    and produce
2382      tem5 = ptr2;  */
2383 (simplify
2384   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2385   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2386   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2387        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2388             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2389    @1))
2390 (simplify
2391   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2392   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2393    (convert @1)))
2395 /* Pattern match
2396      tem = (sizetype) ptr;
2397      tem = tem & algn;
2398      tem = -tem;
2399      ... = ptr p+ tem;
2400    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2401      ... = ptr & ~algn;  */
2402 (simplify
2403   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2404   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2405    (bit_and @0 { algn; })))
2407 /* Try folding difference of addresses.  */
2408 (simplify
2409  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @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  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2416  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2417   (with { poly_int64 diff; }
2418    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2419     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2420 (simplify
2421  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2422  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2423       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2424   (with { poly_int64 diff; }
2425    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2426     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2427 (simplify
2428  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2429  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2430       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2431   (with { poly_int64 diff; }
2432    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2433     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2435 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2436 (simplify
2437  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2438  (with { poly_int64 diff; }
2439    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2440     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2442 /* (&a+b) !=/== (&a[1] + c) ->  sizeof(a[0]) + b !=/== c */
2443 (for neeq (ne eq)
2444  (simplify
2445   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2446    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2447     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2448      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2450 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2451 (simplify
2452  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2453  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2454   { build_fold_addr_expr_with_type
2455       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2456                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2457                type); }))
2459 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2460    be able to fold this expression using the object or function's
2461    alignment.  */
2462 (simplify
2463  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2464  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2465       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2466   (with
2467    {
2468      unsigned int align;
2469      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2470      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2471    }
2472    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2473     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2474                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2476 (match min_value
2477  INTEGER_CST
2478  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2479       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::min_value (type)))))
2481 (match max_value
2482  INTEGER_CST
2483  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2484       && wi::eq_p (wi::to_wide (t), wi::max_value (type)))))
2486 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2487    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2488 (for eqne (eq ne)
2489  (simplify
2490   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2491    (switch
2492     (if (eqne == EQ_EXPR)
2493      { constant_boolean_node (false, type); })
2494     (if (eqne == NE_EXPR)
2495      @2)
2496     )))
2498 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2499    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2500 (for eqne (eq ne)
2501  (simplify
2502   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2503    (switch
2504     (if (eqne == EQ_EXPR)
2505      { constant_boolean_node (false, type); })
2506     (if (eqne == NE_EXPR)
2507      @2)
2508     )))
2510 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2511 (simplify
2512  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2513   @2)
2515 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2516 (simplify
2517  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2518   @2)
2520 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2521 (simplify
2522  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2523   @2)
2525 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
2526 (simplify
2527  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
2528   { constant_boolean_node (true, type); })
2530 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
2531 (simplify
2532  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
2533   @2)
2535 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
2536 (simplify
2537  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
2538   @2)
2540 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
2541    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
2542 (for eqne (eq ne)
2543  (simplify
2544   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2545    (switch
2546     (if (eqne == EQ_EXPR)
2547      @2)
2548     (if (eqne == NE_EXPR)
2549      { constant_boolean_node (true, type); }))))
2551 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
2552 (simplify
2553  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
2554   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2555        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2556   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2558 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
2559 (simplify
2560  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
2561   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2562        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2563   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
2565 /* Convert (X == CST1) && (X OP2 CST2) to a known value
2566    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2568 (for code1 (eq ne)
2569  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2570   (simplify
2571    (bit_and:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2572     (with
2573      {
2574       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2575       bool val;
2576       switch (code2)
2577          {
2578         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2579         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2580         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2581         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2582         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2583         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2584         default: gcc_unreachable ();
2585         }
2586      }
2587      (switch
2588       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
2589       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
2590       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @4))))))
2592 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).  */
2594 (for code1 (lt le gt ge)
2595  (for code2 (lt le gt ge)
2596   (simplify
2597   (bit_and (code1:c@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2:c@4 @0 INTEGER_CST@2))
2598    (with
2599     {
2600      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2601     }
2602     (switch
2603      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2604      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2605           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2606       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2607        @3
2608        @4))
2609      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2610      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2611           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2612       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2613        @3
2614        @4))
2615      /* Check for singleton ranges.  */
2616      (if (cmp == 0
2617           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
2618             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
2619       (eq @0 @1))
2620      /* Check for disjoint ranges.  */
2621      (if (cmp <= 0
2622           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2623           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2624       { constant_boolean_node (false, type); })
2625      (if (cmp >= 0
2626           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2627           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2628       { constant_boolean_node (false, type); })
2629      )))))
2631 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
2632    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
2634 (for code1 (eq ne)
2635  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
2636   (simplify
2637    (bit_ior:c (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2638     (with
2639      {
2640       int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2641       bool val;
2642       switch (code2)
2643         {
2644         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
2645         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
2646         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
2647         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
2648         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
2649         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
2650         default: gcc_unreachable ();
2651         }
2652      }
2653      (switch
2654       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
2655       (if (code1 == NE_EXPR && val) { constant_boolean_node (true, type); })
2656       (if (code1 == NE_EXPR && !val) @3))))))
2658 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).  */
2660 (for code1 (lt le gt ge)
2661  (for code2 (lt le gt ge)
2662   (simplify
2663   (bit_ior (code1@3 @0 INTEGER_CST@1) (code2@4 @0 INTEGER_CST@2))
2664    (with
2665     {
2666      int cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
2667     }
2668     (switch
2669      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
2670      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2671           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2672       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
2673        @4
2674        @3))
2675      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
2676      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2677           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2678       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
2679        @4
2680        @3))
2681      /* Check for singleton ranges.  */
2682      (if (cmp == 0
2683           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
2684               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
2685       (ne @0 @2))
2686      /* Check for disjoint ranges.  */
2687      (if (cmp >= 0
2688           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
2689           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
2690       { constant_boolean_node (true, type); })
2691      (if (cmp <= 0
2692           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
2693           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
2694       { constant_boolean_node (true, type); })
2695      )))))
2697 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
2698 (if (!TYPE_SATURATING (type))
2700  /* Contract negates.  */
2701  /* A + (-B) -> A - B */
2702  (simplify
2703   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
2704   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
2705   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2706        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2707    (with
2708     {
2709      tree t1 = type;
2710      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2711          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2712        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2713     }
2714     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2715  /* A - (-B) -> A + B */
2716  (simplify
2717   (minus @0 (convert? (negate @1)))
2718   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
2719        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2720    (with
2721     {
2722      tree t1 = type;
2723      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2724          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2725        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
2726     }
2727     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
2728  /* -(T)(-A) -> (T)A
2729     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
2730     happen without overflow.  */
2731  (simplify
2732   (negate (convert (negate @1)))
2733   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2734        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2735            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2736                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2737        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2738        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2739    (convert @1)))
2740  (simplify
2741   (negate (convert negate_expr_p@1))
2742   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
2743        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
2744             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2745             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
2746            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
2747    (convert (negate @1))))
2748  (simplify
2749   (negate (nop_convert? (negate @1)))
2750   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
2751        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
2752    (view_convert @1)))
2754  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
2755     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
2756  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
2757       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2759   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
2760      irrespective of overflow issues.  */
2761   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
2762   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
2763   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
2764   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
2765   (simplify
2766    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2767    (view_convert @1))
2768   (simplify
2769    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
2770    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2771         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2772    (negate (view_convert @1))
2773    (view_convert (negate @1))))
2774   (simplify
2775    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
2776    (view_convert @0))
2777   (simplify
2778    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
2779     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2780          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2781      (negate (view_convert @1))
2782      (view_convert (negate @1))))
2783   (simplify
2784    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
2785    (view_convert @1))
2786   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
2787   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
2788   /* More cases are handled with comparisons.  */
2789   (simplify
2790    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
2791    (plus @2 @1))
2792   (simplify
2793    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
2794    (minus @2 @1))
2795   (simplify
2796    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
2797    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
2798         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
2799     (pointer_diff @2 @1)))
2800   (simplify
2801    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
2802    (plus @1 @2))
2804   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
2805      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2806      scalars.  */
2807   (for outer_op (plus minus)
2808    (for inner_op (plus minus)
2809         neg_inner_op (minus plus)
2810     (simplify
2811      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
2812                CONSTANT_CLASS_P@2)
2813      /* If one of the types wraps, use that one.  */
2814      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2815       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2816          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2817       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2818        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2819         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
2820         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
2821       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2822            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2823        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
2824         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
2825         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
2826        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
2827           directly as we would introduce undefined overflow, for example
2828           with (a - 1) + INT_MIN.  */
2829        (if (types_match (type, @0))
2830         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
2831                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
2832                                         type, @1, @2); }
2833          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2834           (inner_op @0 { cst; } )
2835           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
2836           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
2837                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
2838            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
2839            /* Last resort, use some unsigned type.  */
2840            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
2841             (if (utype)
2842              (view_convert (inner_op
2843                             (view_convert:utype @0)
2844                             (view_convert:utype
2845                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
2847   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
2848   (for outer_op (plus minus)
2849    (simplify
2850     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
2851     /* If one of the types wraps, use that one.  */
2852     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2853      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2854         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2855      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2856       (minus (outer_op (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
2857      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2858           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2859       (view_convert (minus (outer_op @1 (view_convert @2)) @0))
2860       (if (types_match (type, @0))
2861        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
2862         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2863          (minus { cst; } @0))))))))
2865   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
2866      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
2867      scalars.  */
2868   (simplify
2869    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
2870    /* If one of the types wraps, use that one.  */
2871    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2872     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
2873       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
2874     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2875      (plus (view_convert @0) (minus @1 (view_convert @2))))
2876     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2877          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2878      (view_convert (plus @0 (minus (view_convert @1) @2)))
2879      (if (types_match (type, @0))
2880       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
2881        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
2882         (plus { cst; } @0)))))))
2884 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
2885 #if GIMPLE
2886   (simplify
2887    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
2888     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2889          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2890          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2891          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
2892      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
2893         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
2894      (with
2895       {
2896         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
2897                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
2898         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2900         wide_int w1
2901           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
2902                             TYPE_SIGN (inner_type));
2904         value_range vr;
2905         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
2906             && vr.kind () == VR_RANGE)
2907           {
2908             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
2909             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
2910             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
2911             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
2912           }
2913       }
2914      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
2915       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
2916      )))
2917 #endif
2919 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
2920 #if GIMPLE
2921   (for op (plus minus)
2922    (simplify
2923     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2924      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
2925           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
2926           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2927           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2928           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2929           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2930        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
2931 #endif
2933 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
2934    to a simple value.  */
2935   (for op (plus minus)
2936    (simplify
2937     (op (convert @0) (convert @1))
2938      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2939           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2940           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2941           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
2942           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2943           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2944       (convert (op! @0 @1)))))
2946   /* ~A + A -> -1 */
2947   (simplify
2948    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
2949    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
2950     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2952   /* ~A + 1 -> -A */
2953   (simplify
2954    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
2955    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2956     (negate (convert @0))))
2958   /* -A - 1 -> ~A */
2959   (simplify
2960    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
2961    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
2962         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2963         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2964     (bit_not (convert @0))))
2966   /* -1 - A -> ~A */
2967   (simplify
2968    (minus integer_all_onesp @0)
2969    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
2970     (bit_not @0)))
2972   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
2973   (simplify
2974    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
2975     (convert? @0))
2976    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2977         /* For integer types, if A has a smaller type
2978            than T the result depends on the possible
2979            overflow in P + A.
2980            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
2981            However, if an overflow in P + A would cause
2982            undefined behavior, we can assume that there
2983            is no overflow.  */
2984         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2985             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
2986     (convert @1)))
2987   (simplify
2988    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
2989     (convert @0))
2990    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2991         /* For pointer types, if the conversion of A to the
2992            final type requires a sign- or zero-extension,
2993            then we have to punt - it is not defined which
2994            one is correct.  */
2995         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2996             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2997             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
2998     (convert @1)))
2999    (simplify
3000     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3001     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3002        thus sign-extended if necessary.  */
3003     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3004      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3005         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3006         we don't want to diagnose overflow here.  */
3007      (convert (view_convert:stype @1))))
3009   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3010   (simplify
3011    (minus (convert? @0)
3012     (convert (plus:c @@0 @1)))
3013    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3014         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3015         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3016     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3017      (convert (negate (convert:utype @1))))
3018     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3019          /* For integer types, if A has a smaller type
3020             than T the result depends on the possible
3021             overflow in P + A.
3022             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3023             However, if an overflow in P + A would cause
3024             undefined behavior, we can assume that there
3025             is no overflow.  */
3026          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3027              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3028      (negate (convert @1)))))
3029   (simplify
3030    (minus (convert @0)
3031     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3032    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3033         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3034         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3035     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3036      (convert (negate (convert:utype @1))))
3037     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3038          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3039             final type requires a sign- or zero-extension,
3040             then we have to punt - it is not defined which
3041             one is correct.  */
3042          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3043              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3044              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3045      (negate (convert @1)))))
3046    (simplify
3047     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3048     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3049        thus sign-extended if necessary.  */
3050     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3051      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3052         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3053         we don't want to diagnose overflow here.  */
3054      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3056   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3057   (simplify
3058    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3059     (convert (plus:c @0 @2)))
3060    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3061         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3062         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3063         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3064     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3065      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3066     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3067           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3068          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3069              /* For integer types, if A has a smaller type
3070                 than T the result depends on the possible
3071                 overflow in P + A.
3072                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3073                 However, if an overflow in P + A would cause
3074                 undefined behavior, we can assume that there
3075                 is no overflow.  */
3076              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3077                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3078                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3079                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3080      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3081   (simplify
3082    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3083     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3084    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3085         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3086         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3087     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3088      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3089     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3090          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3091             final type requires a sign- or zero-extension,
3092             then we have to punt - it is not defined which
3093             one is correct.  */
3094          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3095              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3096              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3097              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3098              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3099      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3100    (simplify
3101     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3102      (pointer_diff @0 @1))
3103    (simplify
3104     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3105     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3106        thus sign-extended if necessary.  */
3107     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3108      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3109         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3110         we don't want to diagnose overflow here.  */
3111      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3112             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3114 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3115     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3116 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3117      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3118  (for plusminus (plus minus)
3119   (simplify
3120    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3121    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3122         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3123         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3124             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3125             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3126     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3127      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3128         original operand (but not on both).  */
3129      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3130      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3131   )))
3132   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3133   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3134    (simplify
3135     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3136     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3137           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3138           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3139              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3140              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3141              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3142           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3143               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3144                    && expr_not_equal_to (@0,
3145                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3146                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3147                       ? expr_not_equal_to (@2,
3148                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3149                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3150                       : (expr_not_equal_to (@2,
3151                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3152                          && expr_not_equal_to (@2,
3153                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3154                                 + 1))))))
3155          && single_use (@3))
3156      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3157    (simplify
3158     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3159     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3160           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3161           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3162              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3163              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3164              for @0 0 and @2 min.  */
3165           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3166               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3167                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3168                        || expr_not_equal_to (@0,
3169                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3170                   || expr_not_equal_to (@2,
3171                         (plusminus == PLUS_EXPR
3172                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3173                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3174          && single_use (@3))
3175      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3177 #if GIMPLE
3178 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3179    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3180 (simplify
3181  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3182   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3183        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3184        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3185        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3186            || optab_handler (smul_optab,
3187                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3188    (with { tree t = type;
3189            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3190            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3191                                              element_precision (type));
3192            w += 1;
3193            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3194                                         : t, w);
3195            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3196     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3197 (simplify
3198  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3199   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3200        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3201        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3202        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3203        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3204        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3205            || optab_handler (smul_optab,
3206                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3207    (with { tree t = type;
3208            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3209            unsigned int prec = element_precision (type);
3210            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3211            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3212            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3213                                         : t, w);
3214            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3215     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3216 #endif
3218 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3219    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3220    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3221 (for op (bit_ior bit_xor)
3222  (simplify
3223   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3224       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3225   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3226        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3227    (mult @1
3228          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3229  (simplify
3230   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3231         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3232   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3233        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3234        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3235    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3236            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3237                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3238     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3239  (simplify
3240   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3241         @1)
3242   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3243        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3244    (mult @1
3245          { wide_int_to_tree (type,
3246                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3247  (simplify
3248   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3249       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3250   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3251        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3252        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3253        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3254    (with { tree t = type;
3255            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3256              t = unsigned_type_for (t);
3257            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3258            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3259                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3260     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3261  (simplify
3262   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3263         @1)
3264   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3265        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3266        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3267    (with { tree t = type;
3268            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3269              t = unsigned_type_for (t);
3270            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3271            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3272     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3274 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3276 (for minmax (min max)
3277  (simplify
3278   (minmax @0 @0)
3279   @0))
3280 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3281 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3282  (simplify
3283   (minmax @0 @0)
3284   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3285     @0)))
3286 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3287 (simplify
3288  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3289  @1)
3290 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3291 (simplify
3292  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3293  @1)
3294 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3295 (simplify
3296  (max:c @0 (negate @0))
3297  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3298       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3299           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3300   (abs @0)))
3301 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3302 (simplify
3303  (min:c @0 (negate @0))
3304  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3305       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3306           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3307   (negate (abs @0))))
3308 (simplify
3309  (min @0 @1)
3310  (switch
3311   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3312        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3313        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3314    @1)
3315   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3316        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3317        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3318    @0)))
3319 (simplify
3320  (max @0 @1)
3321  (switch
3322   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3323        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3324        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3325    @1)
3326   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3327        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3328        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3329    @0)))
3331 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3332 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3333 (simplify
3334  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3335   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3336    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3337     @2
3338     @0)))
3340 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3341 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3342 (simplify
3343  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3344   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3345    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3346     @0
3347     @2)))
3349 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3350    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3351 (for minmax (min max)
3352      cmp (lt gt)
3353  (simplify
3354   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3355   (with
3356    {
3357      poly_int64 off0, off1;
3358      tree base0, base1;
3359      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3360                                   off0, off1, GENERIC);
3361    }
3362    (if (equal == 1)
3363     (if (minmax == MIN_EXPR)
3364      (if (known_le (off0, off1))
3365       @2
3366       (if (known_gt (off0, off1))
3367        @3))
3368      (if (known_ge (off0, off1))
3369       @2
3370       (if (known_lt (off0, off1))
3371        @3)))))))
3373 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
3374    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
3375 (for minmax (min max)
3376  (simplify
3377   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
3378   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3379        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
3380        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
3381        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
3382    (minmax @1 (convert @2)))))
3384 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3385  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
3386     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
3387  (simplify
3388   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
3389    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
3390        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
3391        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3392    @0)))
3393 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
3394    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
3395    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
3396    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
3397    worry about it either.  */
3398 (if (flag_finite_math_only)
3399  (simplify
3400   (FMIN_ALL @0 @1)
3401   (min @0 @1))
3402  (simplify
3403   (FMAX_ALL @0 @1)
3404   (max @0 @1)))
3405 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
3406 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
3407      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
3408  (simplify
3409   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
3410   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3411        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3412            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3413    (negate (maxmin @0 @1)))))
3414 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
3415    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
3416 (for minmax (min max)
3417  maxmin (max min)
3418  (simplify
3419   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
3420   (bit_not (maxmin @0 @1))))
3422 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
3423 (for minmax (min min max max)
3424      cmp    (eq  ne  eq  ne )
3425      out    (le  gt  ge  lt )
3426  (simplify
3427   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
3428   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3429    (out @0 @1))))
3430 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
3431    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
3432 (for cmp (eq ne)
3433  (simplify
3434   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3435   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3436                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3437    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3438    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3439                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3440     (cmp @0 @2)))))
3441 (for cmp (eq ne)
3442  (simplify
3443   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3444   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3445                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3446    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3447    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
3448                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
3449     (cmp @0 @2)))))
3450 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
3451 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
3452      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
3453      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
3454  (simplify
3455   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3456   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
3458 /* X <= MAX(X, Y) -> true
3459    X > MAX(X, Y) -> false 
3460    X >= MIN(X, Y) -> true
3461    X < MIN(X, Y) -> false */
3462 (for minmax (min     min     max     max     )
3463      cmp    (ge      lt      le      gt      )
3464  (simplify
3465   (cmp @0 (minmax:c @0 @1))
3466   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
3468 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
3469    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
3470    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
3471 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
3472 (simplify
3473  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) 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  (minus @0 (mult:c (minus @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)))
3483 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
3484 (simplify
3485  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
3486  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3487       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
3488   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
3490 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
3491 (simplify
3492   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
3493   (max @2 @1))
3495 /* Simplifications of shift and rotates.  */
3497 (for rotate (lrotate rrotate)
3498  (simplify
3499   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
3500   @0))
3502 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
3503 (simplify
3504  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
3505  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
3506   @0))
3508 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
3509 (simplify
3510  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
3511  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
3512   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
3513   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3515 (simplify
3516  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
3517  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
3518       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
3519          long as the low TYPE_PRECISION (type)
3520          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
3521       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3522       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3523       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3524       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3525       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
3526           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
3527                         TYPE_PRECISION (type)
3528                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
3529   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3531 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
3532    types.  */
3533 (simplify
3534  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
3535  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
3536       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
3537   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
3539 /* Optimize x >> x into 0 */
3540 (simplify
3541  (rshift @0 @0)
3542   { build_zero_cst (type); })
3544 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
3545  (simplify
3546   (shiftrotate @0 integer_zerop)
3547   (non_lvalue @0))
3548  (simplify
3549   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
3550   @0)
3551  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
3552     if vector2 is uniform.  */
3553  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
3554   (simplify
3555    (shiftrotate @0 vec@1)
3556    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
3557     (if (tem)
3558      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
3560 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
3561    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
3562 #if GIMPLE
3563 (for shift (lshift rshift)
3564  (simplify
3565   (shift @0 SSA_NAME@1)
3566    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3567     (with {
3568       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
3569       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
3570      }
3571      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
3572       @0)))))
3573 #endif
3575 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
3576    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
3577 (simplify
3578  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
3579  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
3580                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
3581                                            element_precision (type)), @1); }))
3583 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
3584 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
3585  (simplify
3586   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3587   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
3588    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3589         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3590         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3591         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
3592     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
3593                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
3594      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
3595         being well defined.  */
3596      (if (low >= prec)
3597       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
3598        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
3599        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
3600         { build_zero_cst (type); }
3601         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
3602       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
3605 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
3606 (simplify
3607  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
3608   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
3609    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
3610    { build_zero_cst (type); }))
3612 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
3613    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
3614    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.  */
3615 (for cmp (ne eq)
3616      icmp (eq ne)
3617  (simplify
3618   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3619    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3620            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3621     (if (c1 < c2)
3622      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3623      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
3624  (simplify
3625   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
3626    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3627     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
3628             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
3629      (if (c1 > c2)
3630       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
3631       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); }))))))
3633 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
3634    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
3635    if CST2 != 0.  */
3636 (for cmp (ne eq)
3637  (simplify
3638   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
3639   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
3640    (if (cand < 0
3641         || (!integer_zerop (@2)
3642             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
3643     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3644     (if (!integer_zerop (@2)
3645          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
3646      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
3648 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
3649         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
3650 (for cmp (ne eq)
3651  (simplify
3652   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3653   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3654        && tree_to_shwi (@1) > 0
3655        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3656     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
3657       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3658       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3659               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
3660               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
3661         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
3662              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
3663  (simplify
3664   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3665   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
3666        && tree_to_shwi (@1) > 0
3667        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3668     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
3669             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
3670             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
3671             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
3672             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
3673             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
3674       (if ((c2 & c3) != c3)
3675         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3676         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
3677           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
3678             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3679             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
3680                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3681           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
3682             (switch
3683               (if ((c2 & smask) == 0)
3684                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
3685                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3686               (if ((c3 & smask) == 0)
3687                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
3688                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
3689               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
3690                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3691               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
3692                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
3694 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
3695         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
3696    if the new mask might be further optimized.  */
3697 (for shift (lshift rshift)
3698  (simplify
3699   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
3700            INTEGER_CST@2)
3701    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
3702         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3703         && tree_fits_uhwi_p (@1)
3704         && tree_to_uhwi (@1) > 0
3705         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
3706     (with
3707      {
3708        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
3709        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
3710        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
3711        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
3712        unsigned int prec;
3714        if (shift == LSHIFT_EXPR)
3715          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
3716        else if (shift == RSHIFT_EXPR
3717                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
3718          {
3719            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
3720            tree arg00 = @0;
3721            /* See if more bits can be proven as zero because of
3722               zero extension.  */
3723            if (@3 != @0
3724                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3725              {
3726                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3727                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
3728                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
3729                  {
3730                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
3731                    /* See if we can shorten the right shift.  */
3732                    if (shiftc < prec)
3733                      shift_type = inner_type;
3734                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
3735                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
3736                       is all ones.  */
3737                  }
3738              }
3739            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
3740            if (shiftc < prec)
3741              {
3742                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
3743                zerobits <<= prec - shiftc;
3744              }
3745            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
3746               can contain actually sign bits, so no transformation is
3747               possible, unless MASK masks them all away.  In that
3748               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
3749            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
3750                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
3751              {
3752                if ((mask & zerobits) == 0)
3753                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
3754                else
3755                  zerobits = 0;
3756              }
3757          }
3758      }
3759      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
3760      (if ((mask & zerobits) == mask)
3761       { build_int_cst (type, 0); }
3762       (with { newmask = mask | zerobits; }
3763        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
3764         (with
3765          {
3766            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
3767               mode's mask.  */
3768            for (prec = BITS_PER_UNIT;
3769                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
3770              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
3771                break;
3772          }
3773          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
3774               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
3775           (with
3776            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
3777            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
3778             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
3779              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
3780              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
3782 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
3783 (for cmp (ne eq)
3784        icmp (eq ne)
3785  (simplify
3786   (cmp
3787    (bit_and
3788     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3789   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3790    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3791                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
3793 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
3794    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
3795 (for shift (lshift rshift)
3796  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
3797   (simplify
3798    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
3799    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3800     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
3801      (if (mask)
3802       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
3804 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
3805 (simplify
3806  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3807   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3808        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
3809            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3810            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
3811    (with
3812     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
3813      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
3815 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
3816    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
3817 (for rotate (lrotate rrotate)
3818  (simplify
3819   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
3820    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
3821          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3822          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
3823         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
3824             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
3825     (with
3826      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
3827       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
3829 (for cmp (eq ne)
3830  (for rotate (lrotate rrotate)
3831       invrot (rrotate lrotate)
3832   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
3833   (simplify
3834    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
3835    (cmp @1 @2))
3836   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
3837   (simplify
3838    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3839    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
3840   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
3841   (simplify
3842    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
3843     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
3844      (cmp @0 @2)))))
3846 /* Narrow a lshift by constant.  */
3847 (simplify
3848  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
3849  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3850       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3851       && !integer_zerop (@2)
3852       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3853   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3854        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
3855    (lshift (convert @1) @2)
3856    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
3857     { build_zero_cst (type); }))))
3859 /* Simplifications of conversions.  */
3861 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
3862 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
3863  (simplify
3864   (cvt @0)
3865   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3866        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
3867    @0)))
3869 /* Contract view-conversions.  */
3870 (simplify
3871   (view_convert (view_convert @0))
3872   (view_convert @0))
3874 /* For integral conversions with the same precision or pointer
3875    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
3876 (simplify
3877   (view_convert @0)
3878   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
3879        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3880        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3881    (convert @0)))
3883 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
3884    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
3885 (simplify
3886   (view_convert (convert@0 @1))
3887   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3888        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3889        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
3890        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3891            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3892                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
3893    (view_convert @1)))
3895 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
3896 (simplify
3897   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
3898   (with
3899    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3900                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
3901    (switch
3902     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3903      { build_zero_cst (type); })
3904     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
3905          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
3906          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
3907                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
3908                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
3909      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
3911 /* Re-association barriers around constants and other re-association
3912    barriers can be removed.  */
3913 (simplify
3914  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
3915  @0)
3916 (simplify
3917  (paren (paren@1 @0))
3918  @1)
3920 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
3921 (for ocvt (convert float fix_trunc)
3922  (for icvt (convert float)
3923   (simplify
3924    (ocvt (icvt@1 @0))
3925    (with
3926     {
3927       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
3928       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
3929       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
3930       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
3931       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
3932       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
3933       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
3934       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
3935       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
3936       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
3937       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
3938       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
3939       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
3940       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
3941       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
3942       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
3943       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
3944       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
3945       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
3946       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
3947     }
3948    (switch
3949     /* In addition to the cases of two conversions in a row
3950        handled below, if we are converting something to its own
3951        type via an object of identical or wider precision, neither
3952        conversion is needed.  */
3953     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
3954           || (GENERIC
3955               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
3956          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
3957              || (inter_float && final_float))
3958          && inter_prec >= final_prec)
3959      (ocvt @0))
3961     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
3962        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
3963        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
3964        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
3965        then we sometimes need the middle conversion.  */
3966     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
3967          && (final_int || final_float)
3968          && inter_prec >= inside_prec
3969          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
3970      (ocvt @0))
3972     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
3973        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
3974        final conversion does not change precision we can drop the
3975        intermediate conversion.  */
3976     (if (inside_int && inter_int && final_int
3977          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
3978               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
3979              || final_prec == inter_prec))
3980      (ocvt @0))
3982     /* Two conversions in a row are not needed unless:
3983         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
3984         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
3985         - the intermediate type is narrower than both initial and
3986           final, or
3987         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
3988           and the outermost type is wider than the intermediate, or
3989         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
3990           intermediate and final types differ, or
3991         - the final type is a pointer type and the precisions of the
3992           initial and intermediate types differ.  */
3993     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
3994          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
3995          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
3996          && ! (inside_int && inter_int
3997                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
3998                && inter_prec < final_prec)
3999          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4000              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4001          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4002          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4003      (ocvt @0))
4005     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4006        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4007     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4008          && final_int && inter_int && inside_int
4009          && final_prec == inside_prec
4010          && final_prec > inter_prec
4011          && inter_unsignedp)
4012      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4013                               (inside_type,
4014                                wi::mask (inter_prec, false,
4015                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4017     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4018        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4019        floating-point conversion.  */
4020     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4021          && inside_int && inter_float && final_int &&
4022          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4023          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4024      (convert @0)))))))
4026 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4027    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4028    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4029 #if GIMPLE
4030 (simplify
4031    (float (fix_trunc @0))
4032    (if (!flag_trapping_math
4033         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4034         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4035                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4036       (IFN_TRUNC @0)))
4037 #endif
4039 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4040    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4041    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4042 (simplify
4043   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4044   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4045        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4046        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4047        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4048                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4049    (convert @0)))
4052 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4053 (simplify
4054   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4055   (convert @0))
4057 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4058 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4059      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4060   (simplify
4061    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4062    @0))
4064 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4065 (simplify
4066   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4067   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4068     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4070 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4071 (for op (plus minus)
4072  (simplify
4073   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4074   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4075        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4076    (with
4077      {
4078        wi::overflow_type overflow;
4079        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4080                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4081      }
4082      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4083          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4084       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4085       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4086        (convert (op (convert:utype @0)
4087                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4089 /* Canonicalization of binary operations.  */
4091 /* Convert X + -C into X - C.  */
4092 (simplify
4093  (plus @0 REAL_CST@1)
4094  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4095   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4096    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4097     (minus @0 { tem; })))))
4099 /* Convert x+x into x*2.  */
4100 (simplify
4101  (plus @0 @0)
4102  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4103   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4104   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4105    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4107 /* 0 - X  ->  -X.  */
4108 (simplify
4109  (minus integer_zerop @1)
4110  (negate @1))
4111 (simplify
4112  (pointer_diff integer_zerop @1)
4113  (negate (convert @1)))
4115 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4116    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4117    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4118 (simplify
4119  (minus real_zerop@0 @1)
4120  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4121   (negate @1)))
4123 /* Transform x * -1 into -x.  */
4124 (simplify
4125  (mult @0 integer_minus_onep)
4126  (negate @0))
4128 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4129    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4130 (simplify
4131  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4132  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4133       && single_use (@3)
4134       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4135   (mult (mult @0 @2) @1)))
4137 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4138    number.  */
4139 (match compositional_complex
4140  (convert? (complex @0 @1)))
4142 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4143 (simplify
4144  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4145  @0)
4146 (simplify
4147  (realpart (complex @0 @1))
4148  @0)
4149 (simplify
4150  (imagpart (complex @0 @1))
4151  @1)
4153 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4154 (simplify
4155  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4156  (convert (realpart @0)))
4157 (simplify
4158  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4159  (convert (negate (imagpart @0))))
4160 (for part (realpart imagpart)
4161  (for op (plus minus)
4162   (simplify
4163    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4164    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4165 (simplify
4166  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4167  (convert (COS @0)))
4168 (simplify
4169  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4170  (convert (SIN @0)))
4172 /* conj(conj(x)) -> x  */
4173 (simplify
4174  (conj (convert? (conj @0)))
4175  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4176   (convert @0)))
4178 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4179 (simplify
4180  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4181  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4182   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4184 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4185 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
4186             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
4187  (simplify
4188   (bswap (bswap @0))
4189   @0)
4190  (simplify
4191   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4192   (bit_not @0))
4193  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4194   (simplify
4195    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4196    (bitop @0 (bswap @1))))
4197  (for cmp (eq ne)
4198   (simplify
4199    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4200    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4201     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4202   (simplify
4203    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4204    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4205     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4206  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4207  (simplify
4208   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4209            INTEGER_CST@3)
4210    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4211         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4212         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4213     (with
4214      {
4215       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4216       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4217       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4218       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4219       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4220      }
4221      (if (bits < prec
4222           && mask < (256u>>lo)
4223           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4224       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4225        (if (ns == 0)
4226         (bit_and (convert @1) @3)
4227         (with
4228          {
4229           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4230           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4231          }
4232          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4233  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4234  (simplify
4235   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4236    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4237         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4238         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4239     (with
4240      {
4241       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4242       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4243       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4244          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4245          the original shift.  */
4246       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4247      }
4248      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4249         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4250      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4251           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4252           && TYPE_UNSIGNED (type)
4253           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4254       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4255        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4256       (if (bits + 8 == prec)
4257        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4258         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4259         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
4260        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
4261         (with 
4262          {
4263           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
4264           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
4265                                        : signed_char_type_node;
4266          }
4267          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
4268  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
4269  (simplify
4270   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4271    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4272         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4273         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
4274     (with
4275      {
4276       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4277       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
4278       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
4279      }
4280      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
4283 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
4285 /* Simplify constant conditions.
4286    Only optimize constant conditions when the selected branch
4287    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
4288    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
4289    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
4290    this one as we depend on doing this transform before possibly
4291    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
4292    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
4293    genmatch cannot handle.  */
4294 (simplify
4295  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
4296  (if (integer_zerop (@0))
4297   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
4298    @2)
4299   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
4300    @1)))
4301 (simplify
4302  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
4303  (if (integer_all_onesp (@0))
4304   @1
4305   (if (integer_zerop (@0))
4306    @2)))
4308 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
4309 (for op (negate bit_not abs absu)
4310  (simplify
4311   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
4312   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
4314 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
4315 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
4316          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
4317          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
4318 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
4319  (simplify
4320   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
4321   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
4323 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
4324  (simplify
4325   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
4326   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
4327  (simplify
4328   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
4329   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
4331 #if GIMPLE
4332 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
4333  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
4334            INTEGER_CST@1)
4335  (with {
4336          int ibit = tree_log2 (@0);
4337          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4338        }
4339   (if (ibit == ibit2
4340       && ibit >= 0
4341       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4343 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4344  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
4345           INTEGER_CST@1)
4346  (with {
4347          int ibit = tree_log2 (@0);
4348          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4349        }
4350   (if (ibit == ibit2
4351       && ibit >= 0
4352       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4354 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4355  (bit_and:c
4356   (convert1?@4
4357    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
4358   (convert2? @0))
4359  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4361 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
4362  (bit_and:c
4363   (convert1?@4
4364    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
4365   (convert2? @0))
4366  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
4368 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4369  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
4370             INTEGER_CST@1)
4371  (with {
4372          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4373                                               TYPE_PRECISION(type)));
4374          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4375        }
4376   (if (ibit == ibit2
4377       && ibit >= 0
4378       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4380 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
4381  (bit_and@4
4382   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
4383   INTEGER_CST@1)
4384  (with {
4385          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
4386                                               TYPE_PRECISION(type)));
4387          int ibit2 = tree_log2 (@1);
4388        }
4389   (if (ibit == ibit2
4390       && ibit >= 0
4391       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
4393 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4394  (bit_and:c
4395   (convert1?@3
4396    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
4397   (convert2? @0))
4398  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4400 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
4401  (bit_and:c
4402   (convert1?@3
4403    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
4404   (convert2? @0))
4405   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
4407 #endif
4409 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
4410    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
4411    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
4412 (simplify
4413  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
4414  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4415   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
4416 (simplify
4417  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
4418  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4419   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
4420 (simplify
4421  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
4422  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4423   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4424 (simplify
4425  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
4426  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
4427   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
4429 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
4430 (simplify
4431  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
4432  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4433   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
4434 (simplify
4435  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4436  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4437   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
4438 (simplify
4439  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
4440  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4441   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4442 (simplify
4443  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
4444  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
4445   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
4447 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
4448    types are compatible.  */
4449 (simplify
4450  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
4451  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
4452       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
4453   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
4454    (bit_not @0)
4455    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
4456     @0))))
4458 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
4459 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
4460    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
4461 #if GIMPLE
4462 (simplify
4463  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
4464  (switch
4465   (if (integer_zerop (@2))
4466    (switch
4467     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types. */
4468     (if (integer_onep (@1))
4469      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
4470     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
4471     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
4472      (with {
4473        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
4474       }
4475       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))
4476     /* a ? -1 : 0 -> -a.  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4477        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4478     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
4479      (negate (convert (convert:boolean_type_node @0))))))
4480   (if (integer_zerop (@1))
4481    (with {
4482       tree booltrue = constant_boolean_node (true, boolean_type_node);
4483     }
4484     (switch
4485      /* a ? 0 : 1 -> !a. */
4486      (if (integer_onep (@2))
4487       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } )))
4488      /* a ? powerof2cst : 0 -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
4489      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) &&  integer_pow2p (@2))
4490       (with {
4491         tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
4492        }
4493        (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))
4494         { shift; })))
4495      /* a ? -1 : 0 -> -(!a).  No need to check the TYPE_PRECISION not being 1
4496        here as the powerof2cst case above will handle that case correctly.  */
4497      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
4498       (negate (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { booltrue; } ))))
4499     )
4500    )
4501   )
4504 #endif
4506 (simplify
4507  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
4508  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4509       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4510   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
4512 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
4513    be extended.  */
4514 /* This pattern implements two kinds simplification:
4516    Case 1)
4517    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
4518      1) Conversions are type widening from smaller type.
4519      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
4520      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
4521    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
4522    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
4523    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
4524    referred var is always benefitial for complicated cases.
4526    Case 2)
4527    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
4528 (for cmp (lt le gt ge eq)
4529  (simplify
4530   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
4531   (with
4532    {
4533      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
4534      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
4535      enum tree_code code = ERROR_MARK;
4537      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
4538          && int_fits_type_p (@2, from_type)
4539          && (types_match (c1_type, from_type)
4540              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4541                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4542                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
4543          && (types_match (c2_type, from_type)
4544              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
4545                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4546                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
4547        {
4548          if (cmp != EQ_EXPR)
4549            {
4550              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
4551                {
4552                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4553                  if (cmp == LE_EXPR)
4554                    code = LT_EXPR;
4555                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4556                  if (cmp == GT_EXPR)
4557                    code = GE_EXPR;
4558                }
4559              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
4560                {
4561                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4562                  if (cmp == LT_EXPR)
4563                    code = LE_EXPR;
4564                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4565                  if (cmp == GE_EXPR)
4566                    code = GT_EXPR;
4567                }
4568              if (code != ERROR_MARK
4569                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
4570                {
4571                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
4572                    code = MIN_EXPR;
4573                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
4574                    code = MAX_EXPR;
4575                }
4576            }
4577          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
4578          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
4579            code = EQ_EXPR;
4580        }
4581    }
4582    (if (code == MAX_EXPR)
4583     (convert (max @1 (convert @2)))
4584     (if (code == MIN_EXPR)
4585      (convert (min @1 (convert @2)))
4586      (if (code == EQ_EXPR)
4587       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
4588                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
4590 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
4592      1) OP is PLUS or MINUS.
4593      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
4594      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
4596    This pattern also handles special cases like:
4598      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
4599         integer zero.  In this case,
4600           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
4601           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
4602      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
4603         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
4604         code.
4606    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
4607    simplified at the moment because C standard requires additional
4608    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
4609    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
4610 (for op (plus minus)
4611  (for cmp (lt le gt ge)
4612   (simplify
4613    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4614    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
4615     (if (types_match (from_type, to_type)
4616          /* Check if it is special case A).  */
4617          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
4618              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
4619              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
4620              && integer_zerop (@1)
4621              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
4622      (with
4623       {
4624         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
4625         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
4626         wide_int real_c1;
4627         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4628         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4629         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4630         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
4632         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
4633             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
4634             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
4635         if (!types_match (from_type, to_type))
4636           {
4637             if (cmp_code == LT_EXPR)
4638               cmp_code = GT_EXPR;
4639             if (cmp_code == GE_EXPR)
4640               cmp_code = LE_EXPR;
4641             c1 = wi::max_value (to_type);
4642           }
4643         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
4644            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
4645            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
4646            if it is undefined.  */
4647         if (op == PLUS_EXPR)
4648           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
4649         else
4650           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
4652         code = cmp_code;
4653         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
4654           {
4655             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
4656                by adjusting comparison operation if necessary.  */
4657             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4658                 && !overflow)
4659               {
4660                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
4661                 if (cmp_code == LE_EXPR)
4662                   code = LT_EXPR;
4663                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
4664                 if (cmp_code == GT_EXPR)
4665                   code = GE_EXPR;
4666               }
4667             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
4668                 && !overflow)
4669               {
4670                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
4671                 if (cmp_code == LT_EXPR)
4672                   code = LE_EXPR;
4673                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
4674                 if (cmp_code == GE_EXPR)
4675                   code = GT_EXPR;
4676               }
4677             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
4678               {
4679                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
4680                   code = MIN_EXPR;
4681                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
4682                   code = MAX_EXPR;
4683               }
4684           }
4685       }
4686       (if (code == MAX_EXPR)
4687        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4688            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
4689        (if (code == MIN_EXPR)
4690         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
4691             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
4693 #if GIMPLE
4694 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
4695    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
4696    some extra constraints.  */
4697 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
4698  (simplify
4699   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
4700         (convert3? @0) (convert4? @1))
4701   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4702        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
4703            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4704             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
4705             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
4706             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
4707             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
4708            /* Or sign conversions for the comparison.  */
4709            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4710                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
4711    (switch
4712     (if (cmp == EQ_EXPR)
4713      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4714       (view_convert @c1)
4715       (convert @c1)))
4716     (if (cmp == NE_EXPR)
4717      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4718       (view_convert @c0)
4719       (convert @c0)))
4720     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
4721      (if (!HONOR_NANS (type))
4722       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4723        (view_convert (min @c0 @c1))
4724        (convert (min @c0 @c1)))))
4725     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
4726      (if (!HONOR_NANS (type))
4727       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4728        (view_convert (max @c0 @c1))
4729        (convert (max @c0 @c1)))))
4730     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
4731      (if (!HONOR_NANS (type))
4732       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4733        (view_convert @c1)
4734        (convert @c1))))
4735     (if (cmp == LTGT_EXPR)
4736      (if (!HONOR_NANS (type))
4737       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
4738        (view_convert @c0)
4739        (convert @c0))))))))
4740 #endif
4742 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
4743 (simplify
4744  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
4745  (if (!TYPE_SATURATING (type)
4746       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
4747           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
4748       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4749   @3))
4751 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
4752 (simplify
4753  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
4754  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
4755   @3))
4757 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
4758    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
4759 (simplify
4760  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
4761  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4762   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
4764 (for cnd (cond vec_cond)
4765  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
4766  (simplify
4767   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
4768   (cnd @0 @1 @3))
4769  (simplify
4770   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
4771   (cnd @0 @1 @3))
4772  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
4773  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
4774     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
4775     The following is still important to merge then and else arm cases
4776     from if-conversion.  */
4777  (simplify
4778   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
4779   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
4780    (cnd @0 @1 @3)))
4781  (simplify
4782   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
4783   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
4784    (cnd @0 @3 @4)))
4786  /* A ? B : B -> B.  */
4787  (simplify
4788   (cnd @0 @1 @1)
4789   @1)
4791  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
4792  (simplify
4793   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
4794   (cnd @0 @2 @1)))
4796 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison,
4797    Need to handle (A - B) case as fold_cond_expr_with_comparison does.
4798    Need to handle UN* comparisons.
4800    None of these transformations work for modes with signed
4801    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4802    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4803    versa).  The last four will fix the sign of the result,
4804    even though the original expressions could be positive or
4805    negative, depending on the sign of A.
4807    Note that all these transformations are correct if A is
4808    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4810 (for cnd (cond vec_cond)
4811  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
4812  (for cmp (eq uneq)
4813   (simplify
4814    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate@1 @0))
4815     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4816      @1))
4817   (simplify
4818    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @0))
4819     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4820      @1))
4822  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
4823  (for cmp (ne ltgt)
4824   (simplify
4825    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4826     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4827      @0))
4828   (simplify
4829    (cnd (cmp @0 zerop) @0 integer_zerop)
4830     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
4831      @0))
4833  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
4834  (for cmp (ge gt)
4835   (simplify
4836    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4837     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4838          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4839      (abs @0))))
4840  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
4841  (for cmp (le lt)
4842   (simplify
4843    (cnd (cmp @0 zerop) @0 (negate @0))
4844     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
4845          && !TYPE_UNSIGNED (type))
4846      (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4847           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
4848       (with {
4849         tree utype = unsigned_type_for (type);
4850        }
4851        (convert (negate (absu:utype @0))))
4852        (negate (abs @0)))))
4856 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
4857 (simplify
4858  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
4859  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4860       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
4861       && TYPE_PRECISION (type) > 1
4862       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4863       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
4864   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
4866 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
4867    return all -1 or all 0 results.  */
4868 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
4869    but that isn't necessarily a win on its own.  */
4870 (simplify
4871  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4872  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4873       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4874                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4875       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4876           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4877   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4879 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
4880 (simplify
4881  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
4882  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4883       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
4884                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
4885       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
4886           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
4887   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
4890 /* Simplifications of comparisons.  */
4892 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
4893    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
4894    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
4895 (for cmp  (le gt)
4896      acmp (lt ge)
4897  (simplify
4898   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4899   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4900    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
4901      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4902                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4903                                                      wi::to_wide (cst)
4904                                                      + 1)); })))))
4905 (for cmp  (ge lt)
4906      acmp (gt le)
4907  (simplify
4908   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
4909   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
4910    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
4911     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
4912                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
4913                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
4915 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
4916    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
4917    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
4918    that with expression code iteration.  */
4919 (for cmp (tcc_comparison)
4920      icmp (inverted_tcc_comparison)
4921      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
4922  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
4923     and handle some more cases by using
4924       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
4925     here but for that genmatch would need to "inline" that.
4926     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
4927  (simplify
4928   (bit_not (cmp @0 @1))
4929   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
4930        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
4931    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
4932       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
4933       a computed operator in the replacement tree thus we have
4934       to play the trick below.  */
4935    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4936              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4937     (if (ic == icmp)
4938      (icmp @0 @1)
4939      (if (ic == ncmp)
4940       (ncmp @0 @1))))))
4941  (simplify
4942   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
4943   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4944             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4945    (if (ic == icmp)
4946     (icmp @0 @1)
4947     (if (ic == ncmp)
4948      (ncmp @0 @1)))))
4949  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
4950  (simplify
4951   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4952   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4953    (cmp @0 @1)))
4954  (simplify
4955   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4956   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4957    (cmp @0 @1)))
4958  (simplify
4959   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
4960   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4961    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4962              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4963     (if (ic == icmp)
4964      (icmp @0 @1)
4965      (if (ic == ncmp)
4966       (ncmp @0 @1))))))
4967  (simplify
4968   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
4969   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
4970    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
4971              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
4972     (if (ic == icmp)
4973      (icmp @0 @1)
4974      (if (ic == ncmp)
4975       (ncmp @0 @1)))))))
4977 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
4978    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
4979    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
4980    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
4981    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
4982 (for cmp (eq ne)
4983  (for sub (minus pointer_diff)
4984   (simplify
4985    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
4986    (if (single_use (@2))
4987     (cmp @0 @1)))))
4989 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
4990    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
4991 (for cmp (lt ge)
4992  (simplify
4993   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
4994    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4995         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4996         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
4997     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4998 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
4999    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
5000 (simplify
5001  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
5002   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5003        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5004        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5005    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5007 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
5008    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
5009    often enough for folding it to be of value.  One example is in
5010    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
5011 (for cmp (simple_comparison)
5012      scmp (swapped_simple_comparison)
5013  (simplify
5014   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
5015   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
5016   (if (integer_zerop (@1))
5017    (cmp @1 @2)
5018    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5019         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5020         && single_use (@3))
5021     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
5022     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
5023      (scmp @0 @2)
5024      (cmp @0 @2))))))
5026 /* For integral types with undefined overflow fold
5027    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
5028    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
5029    Z / 2^n Z.  */
5030 (for cmp (eq ne)
5031  (simplify
5032   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5033   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5034        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
5035        && wi::to_wide (@1) != 0)
5036    (with { widest_int quot; }
5037     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
5038                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
5039      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
5040      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5041    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5042         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
5043         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
5044     (cmp @0
5045      {
5046        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5047        int p = TYPE_PRECISION (itype);
5048        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
5049        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
5050        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
5051                                     p, TYPE_SIGN (itype));
5052        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
5053      })))))
5055 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
5056    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
5057 (for cmp (eq ge le)
5058  (simplify
5059   (cmp @0 @0)
5060   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5061        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5062    { constant_boolean_node (true, type); }
5063    (if (cmp != EQ_EXPR
5064         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
5065         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5066             || ! flag_trapping_math))
5067     (eq @0 @0)))))
5068 (for cmp (ne gt lt)
5069  (simplify
5070   (cmp @0 @0)
5071   (if (cmp != NE_EXPR
5072        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5073        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5074    { constant_boolean_node (false, type); })))
5075 (for cmp (unle unge uneq)
5076  (simplify
5077   (cmp @0 @0)
5078   { constant_boolean_node (true, type); }))
5079 (for cmp (unlt ungt)
5080  (simplify
5081   (cmp @0 @0)
5082   (unordered @0 @0)))
5083 (simplify
5084  (ltgt @0 @0)
5085  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
5086   { constant_boolean_node (false, type); }))
5088 /* x == ~x -> false */
5089 /* x != ~x -> true */
5090 (for cmp (eq ne)
5091  (simplify
5092   (cmp:c @0 (bit_not @0))
5093   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5095 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
5096 (for cmp (simple_comparison)
5097  (simplify
5098   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
5099   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
5100    (cmp @1 @0))))
5102 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
5103 (for cmp (simple_comparison)
5104      scmp (swapped_simple_comparison)
5105  (simplify
5106   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5107   (if (single_use (@2)
5108        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
5109    (scmp @0 (bit_not @1)))))
5111 (for cmp (simple_comparison)
5112  (simplify
5113   (cmp @0 REAL_CST@1)
5114   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
5115   (switch
5116    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
5117    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
5118     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
5119    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
5120    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5121         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
5122     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
5123    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
5124    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5125         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
5126         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
5127     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5128    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
5129    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
5130         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
5131         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
5132         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
5133     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5134    /* Fold comparisons against infinity.  */
5135    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
5136         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
5137     (with
5138      {
5139        REAL_VALUE_TYPE max;
5140        enum tree_code code = cmp;
5141        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
5142        if (neg)
5143          code = swap_tree_comparison (code);
5144      }
5145      (switch
5146       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
5147       (if (code == GT_EXPR
5148            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5149        { constant_boolean_node (false, type); })
5150       (if (code == LE_EXPR)
5151        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
5152        (if (! HONOR_NANS (@0))
5153         { constant_boolean_node (true, type); }
5154         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
5155            an "invalid" exception.  */
5156         (if (!flag_trapping_math)
5157          (eq @0 @0))))
5158       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
5159          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
5160       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
5161            || code == GE_EXPR)
5162        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5163         (if (neg)
5164          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5165          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5166       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5167       (if (code == LT_EXPR)
5168        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5169         (if (neg)
5170          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5171          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
5172       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
5173          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
5174       (if (code == NE_EXPR)
5175        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
5176         (if (! HONOR_NANS (@0))
5177          (if (neg)
5178           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5179           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
5180          (if (neg)
5181           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
5182           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
5184  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
5185     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
5186     comparison with a revised real constant as long as no overflow
5187     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
5188  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
5189   (for op (plus minus)
5190    (simplify
5191     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
5192     (with
5193      {
5194        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
5195                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
5196      }
5197      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5198       (cmp @0 { tem; }))))))
5200  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
5201     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
5202     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
5203     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
5204  (if (flag_associative_math)
5205   (simplify
5206    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
5207    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
5208     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5209      (cmp { tem; } @1)))))
5211  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
5212  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
5213   (for sq (SQRT)
5214    (simplify
5215     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
5216     (switch
5217      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
5218       (switch
5219        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5220        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5221         { constant_boolean_node (false, type); })
5222        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5223           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5224        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
5225         { constant_boolean_node (true, type); })
5226        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5227        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
5228      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
5229       (switch
5230        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
5231        (if (cmp == LT_EXPR)
5232         { constant_boolean_node (false, type); })
5233        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
5234        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
5235         { constant_boolean_node (true, type); })
5236        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
5237        (if (cmp == LE_EXPR)
5238         (eq @0 @1))
5239        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
5240           == or !=.  In the last case:
5242             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
5244           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
5245           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
5246        (cmp @0 @1)))
5247      (if ((cmp == LT_EXPR
5248            || cmp == LE_EXPR
5249            || cmp == GT_EXPR
5250            || cmp == GE_EXPR)
5251           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
5252           /* Give up for -frounding-math.  */
5253           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
5254       (with
5255        {
5256          REAL_VALUE_TYPE c2;
5257          enum tree_code ncmp = cmp;
5258          const real_format *fmt
5259            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
5260          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
5261                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
5262          real_convert (&c2, fmt, &c2);
5263          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
5264             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
5265          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
5266            {
5267              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5268                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
5269              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5270                ncmp = ERROR_MARK;
5271              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5272                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
5273                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
5274              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
5275                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
5276                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
5277              else
5278                {
5279                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
5280                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
5281                     to be adjusted.  */
5282                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
5283                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5284                    tow = dconst0;
5285                  else
5286                    tow = dconstinf;
5287                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
5288                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
5289                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
5290                    ncmp = ERROR_MARK;
5291                  else
5292                    {
5293                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
5294                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
5295                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
5296                        ncmp = ERROR_MARK;
5297                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
5298                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
5299                        c2 = c2alt;
5300                    }
5301                }
5302            }
5303        }
5304        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5305         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5306          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5307          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
5308           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5309           { constant_boolean_node (false, type); })
5310          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5311          (if (ncmp != ERROR_MARK)
5312           (if (ncmp == GE_EXPR)
5313            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5314            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5315         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
5316         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5317          (switch
5318           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5319              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5320           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
5321            { constant_boolean_node (true, type); })
5322           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5323              don't care about NaNs.  */
5324           (if (! HONOR_NANS (@0))
5325            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5326           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5327              don't care about Infinities.  */
5328           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
5329            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
5330           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5331           (if (GENERIC)
5332            (truth_andif
5333             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5334             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
5335          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5336          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
5337           (if (ncmp == LT_EXPR)
5338            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
5339            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5340           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5341           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
5342            (if (ncmp == LT_EXPR)
5343             (truth_andif
5344              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5345              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
5346             (truth_andif
5347              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
5348              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
5349    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
5350    (simplify
5351     (cmp (sq @0) (sq @1))
5352       (if (! HONOR_NANS (@0))
5353         (cmp @0 @1))))))
5355 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
5356 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
5357      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
5358  (simplify
5359   (cmp (float@0 @1) (float @2))
5360    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5361         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5362     (with
5363      {
5364        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
5365        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
5366        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
5367        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
5368        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
5369      }
5370      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
5371           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
5372       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
5373        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
5374        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
5375             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
5376         (icmp @1 (convert @2))
5377         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
5378              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
5379          (icmp (convert:type2 @1) @2)
5380          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
5381               && type1_signed_p == type2_signed_p)
5382           (icmp @1 @2))))))))))
5384 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
5385 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
5386      icmp (le le eq ne ge ge)
5387  (simplify
5388   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
5389    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5390         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5391     (with
5392      {
5393        tree itype = TREE_TYPE (@0);
5394        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
5395        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
5396        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
5397           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
5398           TODO: relax under -fno-trapping-math or
5399           -fno-signaling-nans.  */
5400        bool exception_p
5401          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
5402                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
5403      }
5404      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
5405         -fno-trapping-math.  */
5406      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
5407       (with
5408        {
5409          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
5410          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
5411          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
5412          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
5414          REAL_VALUE_TYPE icst;
5415          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5416            real_ceil (&icst, fmt, cst);
5417          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5418            real_floor (&icst, fmt, cst);
5419          else
5420            real_trunc (&icst, fmt, cst);
5422          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
5424          bool overflow_p = false;
5425          wide_int icst_val
5426            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
5427        }
5428        (switch
5429         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
5430         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
5431          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5432                                   type); })
5433         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
5434          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
5435                                   type); })
5436         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
5437         (if (cst_int_p)
5438          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
5439                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
5440         )
5441         /* When CST is fractional, optimize
5442             (FTYPE) N == CST -> 0
5443             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
5444         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5445          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
5446         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
5447         (with
5448          {
5449            gcc_checking_assert (!overflow_p);
5450          }
5451          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
5453 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
5454 (for cmp (eq ne)
5455  (simplify
5456   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
5457   (if (!integer_zerop (@1))
5458    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
5459     (cmp @0 @2)
5460     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5461      (with
5462       {
5463         wi::overflow_type ovf;
5464         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5465                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5466       }
5467       (if (ovf)
5468        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5469        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
5470 (for cmp (lt le gt ge)
5471  (simplify
5472   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
5473   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5474    (with
5475     {
5476       wi::overflow_type ovf;
5477       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
5478                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
5479     }
5480     (if (ovf)
5481      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
5482                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
5483                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
5484      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
5486 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
5488    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
5489    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
5490    multiplication computed modulo 2^size.
5491    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
5492 (for cmp  (lt le gt ge)
5493      cmp2 (ge ge lt lt)
5494  (simplify
5495   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5496   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
5497        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5498        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
5499    (with
5500     {
5501       tree utype = TREE_TYPE (@2);
5502       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
5503       wide_int right = wi::to_wide (@2);
5504       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5505       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
5506       bool small = wi::leu_p (right, smax);
5507       bool large = wi::geu_p (right, smin);
5508     }
5509     (if (small || large)
5510      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
5511      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
5513 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
5514 (simplify
5515  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
5516  (if (types_match (@0, @1))
5517   (unordered @0 @1)))
5518 (simplify
5519  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
5520  (if (types_match (@0, @1))
5521   (ordered @0 @1)))
5522 (simplify
5523  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
5524  @2)
5525 (simplify
5526  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
5527  @2)
5529 /* Simple range test simplifications.  */
5530 /* A < B || A >= B -> true.  */
5531 (for test1 (lt le le le ne ge)
5532      test2 (ge gt ge ne eq ne)
5533  (simplify
5534   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5535   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5536        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5537    { constant_boolean_node (true, type); })))
5538 /* A < B && A >= B -> false.  */
5539 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
5540      test2 (ge gt eq gt eq gt)
5541  (simplify
5542   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
5543   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5544        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5545    { constant_boolean_node (false, type); })))
5547 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
5548    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
5550    Note that comparisons
5551      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
5552      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
5553    will be canonicalized to above so there's no need to
5554    consider them here.
5555  */
5557 (for cmp (le gt)
5558      eqcmp (eq ne)
5559  (simplify
5560   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5561   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5562    (with
5563     {
5564      tree ty = TREE_TYPE (@0);
5565      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
5566      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
5567      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
5568      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
5569     }
5570     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
5571          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
5572       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
5573              { build_zero_cst (ty); }))))))
5575 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
5576 (for cmp (tcc_comparison)
5577      scmp (swapped_tcc_comparison)
5578  (simplify
5579   (cmp (negate @0) (negate @1))
5580   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5581        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5582            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5583    (scmp @0 @1)))
5584  (simplify
5585   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
5586   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5587        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5588            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
5589    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
5590     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
5591      (scmp @0 { tem; }))))))
5593 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
5594 (for op (eq ne)
5595  (simplify
5596   (op (abs @0) zerop@1)
5597   (op @0 @1)))
5599 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
5600    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
5601 (for cmp (simple_comparison)
5602  (simplify
5603   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
5604   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5605        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
5606           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
5607        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
5608             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5609                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
5610                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
5611                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
5612        && single_use (@0))
5613    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5614         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5615             || @1 != @10)
5616         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5617             || cmp == NE_EXPR
5618             || cmp == EQ_EXPR)
5619         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5620         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
5621            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
5622            values independent of their precision.  */
5623         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
5624             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
5625     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
5626        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
5627        constant which fold_convert produces.  */
5628     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
5629      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
5630                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
5631      (cmp @00 (convert @1)))
5633     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
5634      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
5635      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
5636            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5637            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5638                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
5639           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
5640               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
5641                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
5642                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
5643                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
5644               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5645                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5646                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
5647       (cmp @00 (convert @10))
5648       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
5649            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5650            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
5651        (with
5652         {
5653           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5654           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
5655           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
5656           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
5657         }
5658         (if (above || below)
5659          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
5660           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
5661           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5662            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
5663            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5664             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
5665    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
5666    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
5667         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5668             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
5669         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5670             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
5671     (with
5672      {
5673        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
5674        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
5675          {
5676            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
5677            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
5678                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
5679              type1 = float_type_node;
5680            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
5681                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
5682              type1 = double_type_node;
5683          }
5684       tree newtype
5685         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) > TYPE_PRECISION (type1)
5686            ? TREE_TYPE (@00) : type1);
5687      }
5688      (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (newtype))
5689       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
5692 (for cmp (eq ne)
5693  (simplify
5694   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
5695   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
5696   (with
5697    { poly_int64 off; tree base; }
5698    /* A local variable can never be pointed to by
5699       the default SSA name of an incoming parameter.  */
5700    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
5701         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
5702         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)))
5703         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
5704         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
5705     (if (cmp == NE_EXPR)
5706      { constant_boolean_node (true, type); }
5707      { constant_boolean_node (false, type); })
5708     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
5709     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off))
5710          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
5711          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
5712      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
5713       (if (known_ne (off, 0))
5714        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
5715        (if (known_eq (off, 0))
5716         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
5718 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
5719 (for cmp (eq ne)
5721  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
5722     Similarly for NE_EXPR.  */
5723  (simplify
5724   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5725   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
5726        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
5727    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5729  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
5730  (simplify
5731   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
5732   (cmp @0 @1))
5734  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
5735     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
5736  (simplify
5737   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
5738   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
5740  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
5741  (simplify
5742   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
5743   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5744  (simplify
5745   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
5746   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5747        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
5748        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5749        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
5750        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
5751        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
5752    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
5753         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5755  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
5756  (simplify
5757   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
5758   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
5760  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
5761  (simplify
5762   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
5763   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
5764    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
5766  (simplify
5767   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
5768   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
5769    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
5771  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
5772  (simplify
5773   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
5774   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
5776 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
5777    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5778    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
5779    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5780 (for cmp (eq ne)
5781      ncmp (ge lt)
5782  (for sgncmp (ge lt)
5783   (simplify
5784    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
5785    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5786         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5787         && types_match (@0, @1))
5788     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
5789 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
5790    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
5791 (for cmp (eq ne)
5792      ncmp (lt ge)
5793  (simplify
5794   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
5795    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5796         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5797         && types_match (@0, @1))
5798     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
5800 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
5801    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
5802 (for cmp (eq ne)
5803      icmp (ne eq)
5804  (simplify
5805   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
5806   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5808 #if GIMPLE
5809 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
5810    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
5811    compares simplify.  */
5812 (for cmp (simple_comparison)
5813  (simplify
5814   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
5815   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
5816      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
5817   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
5818        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
5819    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
5820 #endif
5822 (for cmp (ge lt)
5823 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5824 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5825  (simplify
5826   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
5827    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5828         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5829         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5830         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5831     (with
5832      {
5833        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5834      }
5835     (if (cmp == LT_EXPR)
5836      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5837      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
5838 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
5839 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
5840  (simplify
5841   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
5842    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5843         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5844         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5845         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
5846     (with
5847      {
5848        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
5849      }
5850     (if (cmp == GE_EXPR)
5851      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
5852      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
5854 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
5855    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
5856 (simplify
5857  (cond
5858   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
5859   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
5860  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5861   (with {
5862      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
5863                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
5864    }
5865    (if (shift > 0)
5866     (bit_and
5867      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
5868     (bit_and
5869      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
5870      @2)))))
5872 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5873    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5874 (for cmp (eq ne)
5875      ncmp (ge lt)
5876  (simplify
5877   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
5878   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5879        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
5880        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
5881        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
5882    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5883     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
5885 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
5886    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
5887 (simplify
5888  (cond
5889   (lt @0 integer_zerop)
5890   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
5891  (if (integer_pow2p (@1)
5892       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
5893   (with {
5894     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
5895    }
5896    (if (shift >= 0)
5897     (bit_and
5898      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
5899      @1)
5900     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
5901        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
5902     (bit_and (convert @0) @1)))))
5904 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
5905    This implements some remaining parts of fold_comparison address
5906    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
5907    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
5908 (for cmp (simple_comparison)
5909  (simplify
5910   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
5911   (with
5912    {
5913      poly_int64 off0, off1;
5914      tree base0, base1;
5915      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
5916                                   off0, off1, GENERIC);
5917    }
5918    (if (equal == 1)
5919     (switch
5920      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5921       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
5922      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
5923       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
5924      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
5925       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
5926      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
5927       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
5928      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
5929       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
5930      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
5931       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
5932     (if (equal == 0)
5933      (switch
5934       (if (cmp == EQ_EXPR)
5935        { constant_boolean_node (false, type); })
5936       (if (cmp == NE_EXPR)
5937        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
5939 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
5940 (for neeq (ne eq)
5941  (simplify
5942   (neeq @0 @1)
5943   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5944        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
5945    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
5947 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
5948    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
5949    Disable the transform if either operand is pointer to function.
5950    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
5951    canonicalizaion is not wanted.  */
5953 (for cmp (ne eq)
5954  (simplify
5955   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
5956   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5957          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
5958          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5959          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
5960             type when sanitizing.  See PR101210.  */
5961          && !(GENERIC
5962               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
5963               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
5964         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5965             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5966             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5967        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
5968    (cmp @0 (convert @1)))))
5970 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
5971 (for cmp (lt gt le ge)
5972  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
5973     the specified precision will have known values.  */
5974  (simplify
5975   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
5976   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5977         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5978         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
5979        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
5980    (with
5981     {
5982       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
5983       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
5984       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
5985       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
5986       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
5987       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
5988     }
5989     (switch
5990      (if (wi::to_wide (cst) == max)
5991       (switch
5992        (if (cmp == GT_EXPR)
5993         { constant_boolean_node (false, type); })
5994        (if (cmp == GE_EXPR)
5995         (eq @2 @1))
5996        (if (cmp == LE_EXPR)
5997         { constant_boolean_node (true, type); })
5998        (if (cmp == LT_EXPR)
5999         (ne @2 @1))))
6000      (if (wi::to_wide (cst) == min)
6001       (switch
6002        (if (cmp == LT_EXPR)
6003         { constant_boolean_node (false, type); })
6004        (if (cmp == LE_EXPR)
6005         (eq @2 @1))
6006        (if (cmp == GE_EXPR)
6007         { constant_boolean_node (true, type); })
6008        (if (cmp == GT_EXPR)
6009         (ne @2 @1))))
6010      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
6011       (switch
6012        (if (cmp == GT_EXPR)
6013         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6014                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6015                                                       wi::to_wide (cst)
6016                                                       + 1)); }))
6017        (if (cmp == LE_EXPR)
6018         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6019                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6020                                                       wi::to_wide (cst)
6021                                                       + 1)); }))))
6022      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
6023       (switch
6024        (if (cmp == GE_EXPR)
6025         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6026                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6027                                                       wi::to_wide (cst)
6028                                                       - 1)); }))
6029        (if (cmp == LT_EXPR)
6030         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
6031                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
6032                                                       wi::to_wide (cst)
6033                                                       - 1)); }))))
6034      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
6035           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
6036           /* We will flip the signedness of the comparison operator
6037              associated with the mode of @1, so the sign bit is
6038              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
6039              max associated with this sign bit.  */
6040           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
6041           /* signed_type does not work on pointer types.  */
6042           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
6043       /* The following case also applies to X < signed_max+1
6044          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
6045       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6046        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6047         (switch
6048          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
6049           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6050          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
6051           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6052          (if (cmp == LE_EXPR)
6053           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
6054          (if (cmp == GT_EXPR)
6055           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
6057 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6058  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
6059  (simplify
6060   (cmp @0 REAL_CST@1)
6061   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6062        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
6063    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
6064                             ? false : true, type); })))
6066 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6067 (simplify
6068   (unordered @0 @1)
6069   (switch
6070     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6071         { constant_boolean_node (true, type); })
6072     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6073         { constant_boolean_node (false, type); })))
6075 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
6076 (simplify
6077   (ordered @0 @1)
6078   (switch
6079     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
6080         { constant_boolean_node (false, type); })
6081     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
6082         { constant_boolean_node (true, type); })))
6084 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
6085 (simplify
6086  (ne @0 integer_zerop)
6087  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6088       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6089   (non_lvalue @0)))
6090 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
6091 (simplify
6092  (eq @0 integer_onep)
6093  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
6094       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
6095   (non_lvalue @0)))
6096 /* Do not handle
6097    bool_var == 0 becomes !bool_var or
6098    bool_var != 1 becomes !bool_var
6099    here because that only is good in assignment context as long
6100    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
6101    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
6102    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
6104 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
6105    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
6106 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
6107  (for cmp (eq ne)
6108       icmp (le gt)
6109   (simplify
6110    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
6111     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
6112      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
6113       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6114                          ? optab_vector : optab_default;
6115               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
6116        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
6117             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
6118                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
6119                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
6120         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
6121          (icmp @0 { csts; })
6122          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
6124 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
6125    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
6126    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
6127    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
6128 (for cmp (lt le ge gt)
6129      out (gt gt le le)
6130  (simplify
6131   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
6132   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
6133        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
6134        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
6135        && wi::to_wide (@1) != 0
6136        && single_use (@2))
6137    (with {
6138      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
6139      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
6140     }
6141     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
6142                                 wi::max_value (prec, sign)
6143                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
6145 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
6146    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
6147    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
6148 (for cmp (gt le)
6149  (simplify
6150   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
6151   (if (single_use (@2)
6152        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6153        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6154    (cmp @1 @0))))
6156 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
6157 (for cmp (ge lt)
6158  (simplify
6159   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
6160    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6161         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6162     (cmp @1 @0))))
6164 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
6165 /* A - B > A  */
6166 (for cmp (gt le)
6167      out (ne eq)
6168  (simplify
6169   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
6170   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6171        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6172    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6173 /* A + B < A  */
6174 (for cmp (lt ge)
6175      out (ne eq)
6176  (simplify
6177   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
6178   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6179        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6180    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6182 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
6183    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6184 (for cmp (lt ge)
6185      out (ne eq)
6186  (simplify
6187   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
6188   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6189    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6190     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6192 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
6193    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
6194    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
6195 (for cmp (eq ne)
6196  (simplify
6197   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
6198        integer_zerop)
6199   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6200        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6201        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6202        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6203            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
6204        && tree_fits_uhwi_p (@2)
6205        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6206        && types_match (@0, @1)
6207        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6208        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
6209            != CODE_FOR_nothing))
6210    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
6211     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
6213 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
6214 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
6215  (simplify
6216   (ovf (convert@2 @0) @1)
6217   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6218        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6219        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6220        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6221    (ovf @0 @1)))
6222  (simplify
6223   (ovf @1 (convert@2 @0))
6224   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6225        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6226        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6227        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
6228    (ovf @1 @0))))
6230 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
6231    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
6232    in that case it needs to be outside of a range.  */
6233 (simplify
6234  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
6235   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6236        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
6237        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
6238        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
6239    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6240     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
6241     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
6242      (if (integer_minus_onep (@1))
6243       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
6244       (with
6245        {
6246          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
6247          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6248                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6249          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6250                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
6251          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
6252          if (etype)
6253            {
6254              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
6255                std::swap (lo, hi);
6256              lo = fold_convert (etype, lo);
6257              hi = fold_convert (etype, hi);
6258              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
6259            }
6260        }
6261        (if (etype)
6262         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
6264 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
6265    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
6266    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
6267    section that follows this one.
6269    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
6270    the following:
6272    - the rule describes an identity
6274    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
6275      multiplication
6277    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
6278      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
6279      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
6280      when the operand has that value.)  */
6282 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6283  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
6284  (simplify
6285   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
6286   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6287    @0))
6289  (for op (plus minus)
6290   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
6291   (simplify
6292    (op (rdiv @0 @1)
6293        (rdiv @2 @1))
6294    (rdiv (op @0 @2) @1)))
6296  (for cmp (lt le gt ge)
6297       neg_cmp (gt ge lt le)
6298   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
6299   (simplify
6300    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6301    (with
6302     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
6303     (if (tem
6304          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
6305               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
6306      (switch
6307       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6308        (cmp @0 { tem; }))
6309       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6310        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
6312  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
6313  (for root (SQRT CBRT)
6314   (simplify
6315    (mult (root:s @0) (root:s @1))
6316     (root (mult @0 @1))))
6318  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
6319  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6320   (simplify
6321    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
6322     (exps (plus @0 @1))))
6324  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
6325  (for root (SQRT CBRT)
6326   (simplify
6327    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
6328     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
6330  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
6331  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6332   (simplify
6333    (rdiv @0 (exps:s @1))
6334     (mult @0 (exps (negate @1)))))
6336  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6337       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6338   /* logN(expN(x)) -> x.  */
6339   (simplify
6340    (logs (exps @0))
6341    @0)
6342   /* expN(logN(x)) -> x.  */
6343   (simplify
6344    (exps (logs @0))
6345    @0))
6347  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
6348     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
6349     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
6350  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
6351       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
6352   (simplify
6353    (logs (exps @0))
6354    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6355     (with {
6356       tree x;
6357       switch (exps)
6358         {
6359         CASE_CFN_EXP:
6360           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
6361           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
6362           break;
6363         CASE_CFN_EXP2:
6364           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
6365           x = build_real (type, dconst2);
6366           break;
6367         CASE_CFN_EXP10:
6368         CASE_CFN_POW10:
6369           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
6370           {
6371             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
6372             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
6373             x = build_real (type, dconst10);
6374           }
6375           break;
6376         default:
6377           gcc_unreachable ();
6378         }
6379       }
6380      (mult (logs { x; }) @0)))))
6382  (for logs (LOG LOG
6383             LOG2 LOG2
6384             LOG10 LOG10)
6385       exps (SQRT CBRT)
6386   (simplify
6387    (logs (exps @0))
6388    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6389     (with {
6390       tree x;
6391       switch (exps)
6392         {
6393         CASE_CFN_SQRT:
6394           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
6395           x = build_real (type, dconsthalf);
6396           break;
6397         CASE_CFN_CBRT:
6398           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
6399           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
6400           break;
6401         default:
6402           gcc_unreachable ();
6403         }
6404       }
6405      (mult { x; } (logs @0))))))
6407  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
6408  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
6409       pows (POW)
6410   (simplify
6411    (logs (pows @0 @1))
6412    (mult @1 (logs @0))))
6414  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
6415     or if C is a positive power of 2,
6416     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
6417 #if GIMPLE
6418  (for pows (POW)
6419       exps (EXP)
6420       logs (LOG)
6421       exp2s (EXP2)
6422       log2s (LOG2)
6423   (simplify
6424    (pows REAL_CST@0 @1)
6425    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6426         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
6427         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
6428            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
6429            beneficial for all constants to postpone this until later,
6430            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
6431            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
6432            pessimization.  */
6433         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
6434     (with {
6435        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
6436        bool use_exp2 = false;
6437        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
6438            && value->cl == rvc_normal)
6439          {
6440            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
6441            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
6442            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
6443              use_exp2 = true;
6444          }
6445      }
6446      (if (!use_exp2)
6447       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
6448        (exps (mult (logs @0) @1)))
6449       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
6450 #endif
6452  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
6453  (for pows (POW)
6454       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6455       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
6456   (simplify
6457    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
6458    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
6459         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6460     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
6462  (for sqrts (SQRT)
6463       cbrts (CBRT)
6464       pows (POW)
6465       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
6466   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
6467   (simplify
6468    (sqrts (exps @0))
6469    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
6470   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
6471   (simplify
6472    (cbrts (exps @0))
6473    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6474   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
6475   (simplify
6476    (pows (exps @0) @1)
6477    (exps (mult @0 @1))))
6479  /* tan(atan(x)) -> x.  */
6480  (for tans (TAN)
6481       atans (ATAN)
6482   (simplify
6483    (tans (atans @0))
6484    @0)))
6486  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
6487  (for sins (SIN)
6488       atans (ATAN)
6489       sqrts (SQRT)
6490       copysigns (COPYSIGN)
6491   (simplify
6492    (sins (atans:s @0))
6493    (with
6494      {
6495       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6496       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6497       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6498       tree t_one = build_one_cst (type);
6499      }
6500     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6501      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6502       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6503       (copysigns { t_one; } @0))))))
6505 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
6506  (for coss (COS)
6507       atans (ATAN)
6508       sqrts (SQRT)
6509       copysigns (COPYSIGN)
6510   (simplify
6511    (coss (atans:s @0))
6512    (with
6513      {
6514       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
6515       build_sinatan_real (&r_cst, type);
6516       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
6517       tree t_one = build_one_cst (type);
6518       tree t_zero = build_zero_cst (type);
6519      }
6520     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6521      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
6522       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
6523       (copysigns { t_zero; } @0))))))
6525  (if (!flag_errno_math)
6526   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
6527   (for sinhs (SINH)
6528        atanhs (ATANH)
6529        sqrts (SQRT)
6530    (simplify
6531     (sinhs (atanhs:s @0))
6532     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6533     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
6535   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
6536   (for coshs (COSH)
6537        atanhs (ATANH)
6538        sqrts (SQRT)
6539    (simplify
6540     (coshs (atanhs:s @0))
6541     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
6542     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
6544 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
6545 (simplify
6546  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
6547  (abs @0))
6549 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
6550 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6551  (simplify
6552   (fns (fns @0))
6553   (fns @0)))
6554 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
6555 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
6556  (simplify
6557   (fns integer_valued_real_p@0)
6558   @0))
6560 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
6561 (simplify
6562  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
6563  (abs @0))
6565 /* pow(1,x) -> 1.  */
6566 (simplify
6567  (POW real_onep@0 @1)
6568  @0)
6570 (simplify
6571  /* copysign(x,x) -> x.  */
6572  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
6573  @0)
6575 (simplify
6576  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
6577  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
6578  @1)
6580 (simplify
6581  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
6582  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
6583  (abs @0))
6585 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
6586  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
6587  (simplify
6588   (scale real_zerop@0 @1)
6589   @0)
6590  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
6591  (simplify
6592   (scale @0 integer_zerop@1)
6593   @0)
6594  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
6595  (simplify
6596   (scale REAL_CST@0 @1)
6597   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6598    @0)))
6600 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
6601    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
6603    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
6604    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
6605    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
6606    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
6608 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
6609  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
6610  (simplify
6611   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
6612    (SIN @0))
6614  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
6615  (simplify
6616   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
6617   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6618    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
6620  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
6621  (simplify
6622   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
6623    (TAN @0))
6625  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
6626  (simplify
6627   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
6628    (TANH @0))
6630  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
6631  (simplify
6632    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
6633    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
6635  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
6636  (simplify
6637   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
6638    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
6640  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
6641  (simplify
6642   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
6643   (if (! HONOR_NANS (@0)
6644        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6645    (COS @0)))
6647  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
6648  (simplify
6649   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
6650   (if (! HONOR_NANS (@0)
6651        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6652    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
6654  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
6655  (simplify
6656   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
6657    (POW @0 (plus @1 @2)))
6659  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
6660  (simplify
6661   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
6662    (POW (mult @0 @2) @1))
6664  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
6665  (simplify
6666   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
6667    (POWI (mult @0 @2) @1))
6669  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
6670  (simplify
6671   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
6672   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
6673    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
6675  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
6676  (simplify
6677   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
6678    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
6680  (for sqrts (SQRT)
6681       cbrts (CBRT)
6682       pows (POW)
6683   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
6684   (simplify
6685    (sqrts (sqrts @0))
6686    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
6687   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6688   (simplify
6689    (sqrts (cbrts @0))
6690    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6691   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
6692   (simplify
6693    (cbrts (sqrts @0))
6694    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
6695   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
6696   (simplify
6697    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
6698    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
6699   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
6700   (simplify
6701    (sqrts (pows @0 @1))
6702    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6703   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
6704   (simplify
6705    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
6706    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6707   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
6708   (simplify
6709    (pows (sqrts @0) @1)
6710    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
6711   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
6712   (simplify
6713    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
6714    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
6715   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
6716   (simplify
6717    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
6718    (pows @0 (mult @1 @2))))
6720  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6721  (simplify
6722   (CABS (complex @0 @0))
6723   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6725  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
6726  (simplify
6727   (HYPOT @0 @0)
6728   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
6730  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
6731  (for cexps (CEXP)
6732       exps (EXP)
6733       cexpis (CEXPI)
6734   (simplify
6735    (cexps compositional_complex@0)
6736    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
6737     (complex
6738      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
6739      (mult @1 (imagpart @2)))))))
6741 (if (canonicalize_math_p ())
6742  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
6743  (for floors (FLOOR_ALL)
6744       truncs (TRUNC_ALL)
6745   (simplify
6746    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6747    (truncs @0))))
6749 (match double_value_p
6750  @0
6751  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
6752 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
6753             BUILT_IN_FLOORL
6754             BUILT_IN_CEILL
6755             BUILT_IN_ROUNDL
6756             BUILT_IN_NEARBYINTL
6757             BUILT_IN_RINTL)
6758      tos (BUILT_IN_TRUNC
6759           BUILT_IN_FLOOR
6760           BUILT_IN_CEIL
6761           BUILT_IN_ROUND
6762           BUILT_IN_NEARBYINT
6763           BUILT_IN_RINT)
6764  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
6765  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6766   (simplify
6767    (froms (convert double_value_p@0))
6768    (convert (tos @0)))))
6770 (match float_value_p
6771  @0
6772  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
6773 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
6774             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
6775             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
6776             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
6777             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
6778             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
6779      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
6780           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
6781           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
6782           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
6783           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
6784           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
6785  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
6786     if x is a float.  */
6787  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
6788       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
6789   (simplify
6790    (froms (convert float_value_p@0))
6791    (convert (tos @0)))))
6793 #if GIMPLE
6794 (match float16_value_p
6795  @0
6796  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
6797 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
6798             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
6799             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
6800             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
6801             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
6802             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
6803             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
6804             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
6805      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
6806           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
6807           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
6808           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
6809           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
6810           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
6811           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
6812           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
6813  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
6814     if x is a _Float16.  */
6815  (simplify
6816    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
6817      (if (optimize
6818           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6819           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6820                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6821        (tos @0))))
6823 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
6824    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
6825 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
6826  (simplify
6827   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
6828    (if (optimize
6829        && !HONOR_SNANS (@2)
6830        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6831        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6832        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6833        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
6834                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6835     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
6837 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
6838      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
6839  (simplify
6840   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
6841    (if (flag_unsafe_math_optimizations
6842        && optimize
6843        && FLOAT_TYPE_P (type)
6844        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6845        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6846        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6847        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
6848        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
6849        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
6850                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
6851     (tos @0 @1 @2))))
6853 (for maxmin (max min)
6854  (simplify
6855   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
6856    (if (optimize
6857        && FLOAT_TYPE_P (type)
6858        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6859        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
6860        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
6861        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
6862     (maxmin @0 @1))))
6863 #endif
6865 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
6866      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6867  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
6868  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6869   (simplify
6870    (froms (convert double_value_p@0))
6871    (tos @0))))
6873 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
6874             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
6875      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
6876  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
6877     if x is a float.  */
6878  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
6879   (simplify
6880    (froms (convert float_value_p@0))
6881    (tos @0))))
6883 (if (canonicalize_math_p ())
6884  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
6885  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
6886   (simplify
6887    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
6888    (fix_trunc @0))))
6890 (if (canonicalize_math_p ())
6891  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6892  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
6893            ICEIL LCEIL LLCEIL
6894            IROUND LROUND LLROUND)
6895   (simplify
6896    (fns integer_valued_real_p@0)
6897    (fix_trunc @0)))
6898  (if (!flag_errno_math)
6899   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
6900   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
6901    (simplify
6902     (rints integer_valued_real_p@0)
6903     (fix_trunc @0)))))
6905 (if (canonicalize_math_p ())
6906  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
6907       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
6908       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
6909   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
6910      sizeof (int) == sizeof (long).  */
6911   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
6912        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6913    (simplify
6914     (ifn @0)
6915     (lfn:long_integer_type_node @0)))
6916   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
6917      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
6918   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
6919        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
6920    (simplify
6921     (llfn @0)
6922     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
6924 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
6925 (simplify
6926  (CPROJ @0)
6927  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
6928    @0))
6930 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
6931    nonnegative, return (inf + 0i).  */
6932 (simplify
6933  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
6934  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
6935   { build_complex_inf (type, false); }))
6937 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
6938 (simplify
6939  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
6940  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
6941   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
6943 (for pows (POW)
6944      sqrts (SQRT)
6945      cbrts (CBRT)
6946  (simplify
6947   (pows @0 REAL_CST@1)
6948   (with {
6949     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6950     REAL_VALUE_TYPE tmp;
6951    }
6952    (switch
6953     /* pow(x,0) -> 1.  */
6954     (if (real_equal (value, &dconst0))
6955      { build_real (type, dconst1); })
6956     /* pow(x,1) -> x.  */
6957     (if (real_equal (value, &dconst1))
6958      @0)
6959     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
6960     (if (real_equal (value, &dconstm1))
6961      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
6962     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
6963     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6964          && canonicalize_math_p ()
6965          && real_equal (value, &dconsthalf))
6966      (sqrts @0))
6967     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
6968     (if (flag_unsafe_math_optimizations
6969          && canonicalize_math_p ()
6970          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
6971              real_equal (value, &tmp)))
6972      (cbrts @0))))))
6974 /* powi(1,x) -> 1.  */
6975 (simplify
6976  (POWI real_onep@0 @1)
6977  @0)
6979 (simplify
6980  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
6981  (switch
6982   /* powi(x,0) -> 1.  */
6983   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
6984    { build_real (type, dconst1); })
6985   /* powi(x,1) -> x.  */
6986   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
6987    @0)
6988   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
6989   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
6990    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
6992 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
6994    These are conceptually similar to the transformations performed for
6995    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
6996    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
6998 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
6999    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
7000    is the widest mode from all of these.  */
7001 (for op (plus minus mult rdiv)
7002  (simplify
7003    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
7004    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
7005       both operands are widening conversions from the same type as the outer
7006       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
7007       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
7008       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
7009    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7010         && op != MULT_EXPR
7011         && op != RDIV_EXPR
7012         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7013            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
7014         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7015         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7016         /* The precision of the type of each operand must match the
7017            precision of the mode of each operand, similarly for the
7018            result.  */
7019         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7020         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
7021         && type_has_mode_precision_p (type)
7022         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7023         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
7024         && types_match (@1, type)
7025         && (types_match (@1, @2)
7026             /* Or the second operand is const integer or converted const
7027                integer from valueize.  */
7028             || poly_int_tree_p (@4)))
7029      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
7030        (op @1 (convert @2))
7031        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7032         (convert (op (convert:utype @1)
7033                      (convert:utype @2)))))
7034      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
7035           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7036                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
7037       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
7038               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
7039               tree itype = TREE_TYPE (@0);
7040               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
7041               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
7042               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
7043         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
7044              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
7045          (with { tree newtype = type;
7046                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
7047                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
7048                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
7049                    newtype = dfloat32_type_node;
7050                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
7051                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
7052                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
7053                    newtype = dfloat64_type_node;
7054                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
7055                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
7056                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
7057                    newtype = dfloat128_type_node; }
7058           (if ((newtype == dfloat32_type_node
7059                 || newtype == dfloat64_type_node
7060                 || newtype == dfloat128_type_node)
7061               && newtype == type
7062               && types_match (newtype, type))
7063             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
7064             (with { if (TYPE_PRECISION (ty1) > TYPE_PRECISION (newtype))
7065                       newtype = ty1;
7066                     if (TYPE_PRECISION (ty2) > TYPE_PRECISION (newtype))
7067                       newtype = ty2; }
7068                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
7069                   change results through affecting double rounding
7070                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
7071                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
7072                   + (long double)double) converted to
7073                   (float)(double + double), the transformation is
7074                   unsafe regardless of the details of the types
7075                   involved; double rounding can arise if the result
7076                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
7077                   between two representable TYPE values but the
7078                   exact value is sufficiently different (in the
7079                   right direction) for this difference to be
7080                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
7081                   same as TYPE, however, the transformation may be
7082                   safe depending on the types involved: it is safe
7083                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
7084                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
7085                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
7086                   exponent range for the product or ratio of two
7087                   values representable in the TYPE to be within the
7088                   range of normal values of ITYPE.  */
7089               (if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (itype)
7090                    && (flag_unsafe_math_optimizations
7091                        || (TYPE_PRECISION (newtype) == TYPE_PRECISION (type)
7092                            && real_can_shorten_arithmetic (TYPE_MODE (itype),
7093                                                            TYPE_MODE (type))
7094                            && !excess_precision_type (newtype)))
7095                    && !types_match (itype, newtype))
7096                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
7097                                    (convert:newtype @2)))
7098          )))) )
7099    ))
7102 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
7103    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
7104    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
7105    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
7106    arithmetic operation.  */
7107 (for op (minus plus)
7108  (simplify
7109   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
7110   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7111        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
7112           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
7113        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7114        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7115        /* The precision of the type of each operand must match the
7116           precision of the mode of each operand, similarly for the
7117           result.  */
7118        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7119        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
7120        && type_has_mode_precision_p (type)
7121        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
7122        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7123        && types_match (@0, @1)
7124        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
7125            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7126        && (wi::to_wide (@4)
7127            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
7128                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
7129    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
7130     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
7131      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
7132     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7133      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
7134                (convert:utype @4))))))))
7136 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
7137    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
7138 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
7139      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
7140      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
7141  (simplify
7142   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
7143   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7144        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
7145    (op @0 (ext @1 @2)))))
7147 (simplify
7148  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
7149  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
7150  { integer_zero_node; })
7152 (simplify
7153  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
7154  (SIGNBIT @0)
7155  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
7156   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
7158 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
7159 (for cmp (eq ne)
7160  (for op (plus minus)
7161       rop (minus plus)
7162   (simplify
7163    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7164    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7165         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
7166         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
7167         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
7168     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7169      (if (TREE_OVERFLOW (res)
7170           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7171       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
7172       (if (single_use (@3))
7173        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
7174                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
7175 (for cmp (lt le gt ge)
7176  (for op (plus minus)
7177       rop (minus plus)
7178   (simplify
7179    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
7180    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
7181         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
7182     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
7183      (if (TREE_OVERFLOW (res))
7184       {
7185         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7186                                 "when simplifying conditional to constant"),
7187                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
7188         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
7189         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
7190         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
7191                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
7192                         != (op == MINUS_EXPR);
7193         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
7194       }
7195       (if (single_use (@3))
7196        (with
7197         {
7198           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
7199                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
7200                                   "X cmp C2 -+ C1"),
7201                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
7202         }
7203         (cmp @0 { res; })))))))))
7205 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
7207 (simplify
7208  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
7209  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
7211 (simplify
7212  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
7213  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
7215 (simplify
7216  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
7217  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
7218   (view_convert @0)))
7220 (simplify
7221  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
7222  (switch
7223   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
7224        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7225    (switch
7226     (if (integer_zerop (@2))
7227      (view_convert (realpart @0)))
7228     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7229      (view_convert (imagpart @0)))))
7230   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7231        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
7232        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
7233        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
7234        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
7235        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
7236             && integer_zerop (@2))
7237            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
7238               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
7239            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
7240                /* But only do this after vectorization.  */
7241                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
7242                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
7243                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
7244                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
7245                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
7246                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7247                                             - TYPE_PRECISION (type))
7248                                          : 0)) == 0)))
7249    (convert @0))))
7251 /* Simplify vector extracts.  */
7253 (simplify
7254  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
7255  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7256       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
7257       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
7258            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
7259           || (VECTOR_TYPE_P (type)
7260               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
7261                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
7262   (with
7263    {
7264      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7265                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7266      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
7267      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
7268      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
7269      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
7270    }
7271    (if (n != 0
7272         && (idx % width) == 0
7273         && (n % width) == 0
7274         && known_le ((idx + n) / width,
7275                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
7276     (with
7277      {
7278        idx = idx / width;
7279        n = n / width;
7280        /* Constructor elements can be subvectors.  */
7281        poly_uint64 k = 1;
7282        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
7283          {
7284            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
7285            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
7286              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
7287          }
7288        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
7289      }
7290      (switch
7291       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
7292       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
7293        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
7294         { build_zero_cst (type); }
7295         (if (count == 1)
7296          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
7297           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
7298           { build_zero_cst (type); })
7299          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
7300             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
7301             uniform.  */
7302          (if (single_use (@0))
7303           (with
7304             {
7305               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
7306               vec_alloc (vals, count);
7307               bool constant_p = true;
7308               tree res;
7309               for (unsigned i = 0;
7310                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
7311                 {
7312                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
7313                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
7314                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
7315                     constant_p = false;
7316                 }
7317               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
7318                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
7319                              ? type
7320                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
7321                                                   count * k));
7322               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
7323                      : build_constructor (evtype, vals));
7324             }
7325             (view_convert { res; }))))))
7326       /* The bitfield references a single constructor element.  */
7327       (if (k.is_constant (&const_k)
7328            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
7329        (switch
7330         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
7331          { build_zero_cst (type); })
7332         (if (n == const_k)
7333          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
7334         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
7335                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
7337 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
7338    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
7339    not touching the extraction.  */
7340 (simplify
7341  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
7342  (with
7343   {
7344     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
7345     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7346       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
7347     else
7348       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
7349   }
7350   (switch
7351    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
7352         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
7353                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7354     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
7355                                                  wi::to_wide (@rpos)
7356                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
7357    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
7358                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
7359         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
7360                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
7361     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
7363 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7364  (for fmas (FMA)
7365   (simplify
7366    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
7367    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7368   (simplify
7369    (fmas @0 @1 (negate @2))
7370    (IFN_FMS @0 @1 @2))
7371   (simplify
7372    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
7373    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7374   (simplify
7375    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
7376    (if (single_use (@3))
7377     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
7379  (simplify
7380   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
7381   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7382  (simplify
7383   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
7384   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7385  (simplify
7386   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7387   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7388  (simplify
7389   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
7390    (if (single_use (@3))
7391     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
7393  (simplify
7394   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
7395   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7396  (simplify
7397   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
7398   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
7399  (simplify
7400   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
7401   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7402  (simplify
7403   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
7404   (if (single_use (@3))
7405    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
7407  (simplify
7408   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
7409   (IFN_FMS @0 @1 @2))
7410  (simplify
7411   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
7412   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
7413  (simplify
7414   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
7415   (IFN_FMA @0 @1 @2))
7416  (simplify
7417   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
7418   (if (single_use (@3))
7419    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
7421 /* CLZ simplifications.  */
7422 (for clz (CLZ)
7423  (for op (eq ne)
7424       cmp (lt ge)
7425   (simplify
7426    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
7427    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
7428     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
7429     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7430             tree stype = signed_type_for (type0);
7431             HOST_WIDE_INT val = 0;
7432             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7433             if (clz == CFN_CLZ
7434                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7435                                               val) == 2
7436                 && val == 0)
7437               stype = NULL_TREE;
7438           }
7439      (if (stype)
7440       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
7441     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
7442     (with { bool ok = true;
7443             HOST_WIDE_INT val = 0;
7444             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7445             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
7446             if (clz == CFN_CLZ
7447                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7448                                               val) == 2
7449                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
7450               ok = false;
7451           }
7452      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
7453       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
7455 /* CTZ simplifications.  */
7456 (for ctz (CTZ)
7457  (for op (ge gt le lt)
7458       cmp (eq eq ne ne)
7459   (simplify
7460    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
7461    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7462     (with { bool ok = true;
7463             HOST_WIDE_INT val = 0;
7464             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
7465               ok = false;
7466             else
7467               {
7468                 val = tree_to_shwi (@1);
7469                 /* Canonicalize to >= or <.  */
7470                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
7471                   {
7472                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
7473                       ok = false;
7474                     else
7475                       val++;
7476                   }
7477               }
7478             bool zero_res = false;
7479             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7480             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7481             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7482             if (ctz == CFN_CTZ
7483                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7484                                               zero_val) == 2)
7485               zero_res = true;
7486           }
7487      (if (val <= 0)
7488       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
7489        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
7490       (if (val >= prec)
7491        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
7492         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7493        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
7494         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7495                                              wi::mask (val, false, prec)); })
7496              { build_zero_cst (type0); })))))))
7497  (for op (eq ne)
7498   (simplify
7499    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
7500    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
7501     (with { bool zero_res = false;
7502             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
7503             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
7504             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
7505             if (ctz == CFN_CTZ
7506                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
7507                                               zero_val) == 2)
7508               zero_res = true;
7509           }
7510      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
7511       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
7512        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
7513       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
7514        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
7515                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
7516                                                      false, prec)); })
7517            { wide_int_to_tree (type0,
7518                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
7519                                                  false, prec)); })))))))
7521 /* POPCOUNT simplifications.  */
7522 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
7523 (simplify
7524   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
7525   (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
7526     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
7528 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
7529 (for popcount (POPCOUNT)
7530   (for cmp (le eq ne gt)
7531        rep (eq eq ne ne)
7532     (simplify
7533       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
7534       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7536 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
7537 (simplify
7538   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
7539   (PARITY @0))
7541 /* PARITY simplifications.  */
7542 /* parity(~X) is parity(X).  */
7543 (simplify
7544   (PARITY (bit_not @0))
7545   (PARITY @0))
7547 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
7548 (simplify
7549   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
7550   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
7552 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
7553 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
7554 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
7555   (simplify
7556     (pfun @0)
7557     (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
7558       (switch
7559         (if (nz == 1)
7560           (convert @0))
7561         (if (wi::popcount (nz) == 1)
7562           (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7563             (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
7564                                    { build_int_cst (integer_type_node,
7565                                                     wi::ctz (nz)); }))))))))
7567 #if GIMPLE
7568 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
7570    int popcount64c (uint64_t x)
7571    {
7572      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
7573      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
7574      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
7575      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
7576    }
7578    int popcount32c (uint32_t x)
7579    {
7580      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
7581      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
7582      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
7583      return (x * 0x01010101) >> 24;
7584    }  */
7585 (simplify
7586  (rshift
7587   (mult
7588    (bit_and
7589     (plus:c
7590      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
7591       (plus:c@8
7592        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
7593         (bit_and
7594          (rshift
7595           (minus@6 @0
7596            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
7597           INTEGER_CST@10)
7598          INTEGER_CST@9)))
7599     INTEGER_CST@3)
7600    INTEGER_CST@2)
7601   INTEGER_CST@1)
7602   /* Check constants and optab.  */
7603   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
7604           int shift = (64 - prec) & 63;
7605           unsigned HOST_WIDE_INT c1
7606             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
7607           unsigned HOST_WIDE_INT c2
7608             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
7609           unsigned HOST_WIDE_INT c3
7610             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
7611           unsigned HOST_WIDE_INT c4
7612             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
7613    }
7614    (if (prec >= 16
7615         && prec <= 64
7616         && pow2p_hwi (prec)
7617         && TYPE_UNSIGNED (type)
7618         && integer_onep (@4)
7619         && wi::to_widest (@10) == 2
7620         && wi::to_widest (@5) == 4
7621         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
7622         && tree_to_uhwi (@2) == c1
7623         && tree_to_uhwi (@3) == c2
7624         && tree_to_uhwi (@9) == c3
7625         && tree_to_uhwi (@7) == c3
7626         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
7627     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
7628                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7629      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
7630      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
7631         five bits for this to work without extension before adding.  */
7632      (with {
7633        tree half_type = NULL_TREE;
7634        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
7635        int half_prec = 8;
7636        if (m.exists ()
7637            && m.require () != TYPE_MODE (type))
7638          {
7639            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
7640            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
7641          }
7642        gcc_assert (half_prec > 2);
7643       }
7644       (if (half_type != NULL_TREE
7645            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
7646                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7647        (convert (plus
7648          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
7649          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
7650             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
7652 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
7653    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
7654    should lead to better code.  */
7655 (simplify
7656  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
7657  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7658       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
7659                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
7660   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
7661    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
7662 #endif
7664 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
7665           BUILT_IN_FFSIMAX)
7666  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
7667     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
7668  (for cmp (eq ne)
7669   (simplify
7670    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7671     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7672      (switch
7673       (if (integer_zerop (@1))
7674        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7675       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
7676        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
7677       (if (single_use (@2))
7678        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7679                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7680                                                       false, prec)); })
7681             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7682                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
7683                                                   false, prec)); }))))))
7685  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
7686  (for cmp (gt le)
7687       cmp2 (ne eq)
7688       cmp3 (eq ne)
7689       bit_op (bit_and bit_ior)
7690   (simplify
7691    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
7692     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
7693      (switch
7694       (if (integer_zerop (@1))
7695        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
7696       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
7697        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
7698       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
7699        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
7700       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
7701        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7702                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
7703                                                       false, prec)); }))
7704       (if (single_use (@2))
7705        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
7706                (cmp3 (bit_and @0
7707                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7708                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
7709                                                   false, prec)); })
7710                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
7712 #if GIMPLE
7714 /* Simplify:
7715      a = op a1
7716      r = cond ? a : b
7717      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
7718 and,
7719     a = op a1
7720     r = cond ? b : a
7721     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
7723 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
7724      cond_op (COND_UNARY)
7725  (simplify
7726   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
7727    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7728     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7729         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7730      (cond_op @0 @1 @2))))
7731  (simplify
7732   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
7733    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7734     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7735         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
7736      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
7738 /* Simplify:
7740      a = a1 op a2
7741      r = c ? a : b;
7743    to:
7745      r = c ? a1 op a2 : b;
7747    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
7748    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
7749    simplification if the result of the operation isn't needed.
7751    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
7752    on targets that might not support them.  Any target implementing
7753    conditional internal functions must support the same comparisons
7754    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
7756 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
7757      cond_op (COND_BINARY)
7758  (simplify
7759   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
7760   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7761    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7762         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7763         && single_use (@4))
7764     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
7765  (simplify
7766   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
7767   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7768    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7769         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7770         && single_use (@4))
7771     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
7773 /* Same for ternary operations.  */
7774 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
7775      cond_op (COND_TERNARY)
7776  (simplify
7777   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
7778   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7779    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7780         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7781         && single_use (@5))
7782     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
7783  (simplify
7784   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
7785   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7786    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
7787         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
7788         && single_use (@5))
7789     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
7790                   (view_convert:op_type @1)))))))
7791 #endif
7793 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
7794    "else" value of an IFN_COND_*.  */
7795 (for cond_op (COND_BINARY)
7796  (simplify
7797   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
7798   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
7799    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7800     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
7801  (simplify
7802   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
7803   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
7804    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7805         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7806     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
7808 /* Same for ternary operations.  */
7809 (for cond_op (COND_TERNARY)
7810  (simplify
7811   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
7812   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
7813    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
7814     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
7815  (simplify
7816   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
7817   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
7818    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
7819         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
7820     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
7822 /* Detect simplication for a conditional reduction where
7824    a = mask1 ? b : 0
7825    c = mask2 ? d + a : d
7827    is turned into
7829    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
7830 (simplify
7831   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 integer_zerop) @1)
7832    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1))
7834 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
7835    expressions like:
7837    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
7838    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
7840    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
7841    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
7842    bytes.  A is more efficiently tested as:
7844    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
7846    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
7848    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
7850    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
7852    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
7853    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
7855    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
7856    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
7857    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
7858    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
7859    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
7860    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
7861    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
7862    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
7863    pointer_pluses dead.  */
7864 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
7865  (for cmp (le lt)
7866   (simplify
7867    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
7868         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
7869    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
7870         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
7871         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
7872     /* Calculate the rhs constant.  */
7873     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
7874             offset_int rhs = off * 2; }
7875      /* Always fails for negative values.  */
7876      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
7877       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
7878          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
7879          same pointer_plus in multiple checks.  */
7880       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
7881               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
7882        (if (cmp == LT_EXPR)
7883         (gt (convert:sizetype
7884              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
7885                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
7886             { rhs_tree; })
7887         (gt (convert:sizetype
7888              (pointer_diff:ssizetype
7889               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
7890                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
7891               { swap_p ? @0 : @2; }))
7892             { rhs_tree; })))))))))
7894 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
7895    element of @1.  */
7896 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7897  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
7898   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
7899    (if (i >= 0)
7900     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
7901             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
7902             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
7903             tree size = bitsize_int (elt_bits);
7904             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
7905      (view_convert
7906       (bit_and:elt_type
7907        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
7908        { elt; })))))))
7910 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
7911 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7912   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
7913     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
7914                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
7915             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
7916       (if (elt
7917            && !HONOR_SNANS (type)
7918            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
7919         { elt; }))))
7921 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
7922 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
7923             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
7924      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
7925   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
7926     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
7928 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
7929    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
7930    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
7931    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
7932    elements.  */
7933 (simplify
7934  (vec_perm (plus:c @0 @1) (minus @0 @1) VECTOR_CST@2)
7935  (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
7936       && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN)
7937   (with
7938    {
7939      /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
7940      vec_perm_builder builder;
7941    }
7942    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @2))
7943     (with
7944      {
7945        /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
7946        poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
7947        vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
7948        machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
7949        machine_mode wide_mode;
7950        scalar_mode wide_elt_mode;
7951        poly_uint64 wide_nunits;
7952        scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
7953      }
7954      (if (sel.series_p (0, 2, 0, 2)
7955           && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
7956           && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
7957           && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
7958                                   wide_nunits).exists (&wide_mode))
7959         (with
7960          {
7961            tree stype
7962              = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
7963                                                TYPE_UNSIGNED (type));
7964            tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
7966            /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
7967            const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
7968            const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
7969          }
7970          (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
7971               && VECTOR_TYPE_P (ntype)
7972               && fmt_old != NULL
7973               && fmt_new != NULL)
7974           (with
7975            {
7976              /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
7977                 scalar mode xx instead.  */
7978             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
7979                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
7980               ntype = stype;
7981            }
7982            (if (fmt_new->signbit_rw
7983                 == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
7984                 && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
7985                 && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype), TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
7986                 && ((optimize_vectors_before_lowering_p () && VECTOR_TYPE_P (ntype))
7987                     || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
7988             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @1))) @0)))))))))))
7990 (simplify
7991  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
7992  (with
7993   {
7994     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
7995     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
7996     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
7998     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
7999     vec_perm_builder builder;
8000   }
8001   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
8002    (with
8003     {
8004       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
8005       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
8006       bool single_arg = (op0 == op1);
8007       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
8008     }
8009     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
8010      { op0; }
8011      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
8012       { op1; }
8013       (with
8014        {
8015          if (!single_arg)
8016            {
8017              if (sel.all_from_input_p (0))
8018                op1 = op0;
8019              else if (sel.all_from_input_p (1))
8020                {
8021                  op0 = op1;
8022                  sel.rotate_inputs (1);
8023                }
8024              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
8025                {
8026                  std::swap (op0, op1);
8027                  sel.rotate_inputs (1);
8028                }
8029            }
8030          gassign *def;
8031          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
8032          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
8033              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
8034              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
8035            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
8036          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
8037              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
8038              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
8039            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
8040          tree t;
8041        }
8042        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
8043              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
8044             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
8045                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
8046             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
8047         { t; }
8048         (with
8049          {
8050            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
8051            tree ins = NULL_TREE;
8052            unsigned at = 0;
8054            /* See if the permutation is performing a single element
8055               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
8056               in that case.  But only if the vector mode is supported,
8057               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
8058            if (op_mode != BLKmode
8059                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
8060                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
8061                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
8062                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
8063              {
8064                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
8065                if (insert_first_p)
8066                  {
8067                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
8068                       first vector we only can insert the first elt from
8069                       the first vector.  */
8070                    at = 0;
8071                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
8072                      op0 = op1;
8073                  }
8074                /* The above can fail for two-element vectors which always
8075                   appear to insert the first element, so try inserting
8076                   into the second lane as well.  For more than two
8077                   elements that's wasted time.  */
8078                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
8079                  {
8080                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
8081                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
8082                      if (maybe_ne (sel[at], at))
8083                        break;
8084                    if (at < encoded_nelts
8085                        && (known_eq (at + 1, nelts)
8086                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
8087                      {
8088                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
8089                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
8090                        else
8091                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
8092                      }
8093                  }
8094              }
8096            /* Generate a canonical form of the selector.  */
8097            if (!ins && sel.encoding () != builder)
8098              {
8099                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
8100                   argument permutation while still allowing an equivalent
8101                   2-argument version.  */
8102                tree oldop2 = op2;
8103                if (sel.ninputs () == 2
8104                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
8105                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
8106                else
8107                  {
8108                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
8109                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
8110                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
8111                    else
8112                      /* Not directly supported with either encoding,
8113                         so use the preferred form.  */
8114                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
8115                  }
8116                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
8117                  changed = true;
8118              }
8119          }
8120          (if (ins)
8121           (bit_insert { op0; } { ins; }
8122            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
8123           (if (changed)
8124            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
8126 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
8128 (match vec_same_elem_p
8129  (vec_duplicate @0))
8131 (match vec_same_elem_p
8132  CONSTRUCTOR@0
8133  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8134       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
8136 (match vec_same_elem_p
8137  @0
8138  (if (uniform_vector_p (@0))))
8141 (simplify
8142  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
8143  @0)
8145 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
8146 (simplify
8147  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
8148  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
8149   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
8150 (simplify
8151  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
8152  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
8153   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
8156 /* Merge
8157    c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
8158    d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
8159    to
8160    d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
8162 (simplify
8163  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
8164  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8165   (with
8166    {
8167      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
8168      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
8169      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8170      vec_perm_builder builder0;
8171      vec_perm_builder builder1;
8172      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
8173    }
8174    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
8175         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
8176     (with
8177      {
8178        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
8179        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
8181        for (int i = 0; i < nelts; i++)
8182          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
8184        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
8186        tree op0 = NULL_TREE;
8187        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
8188           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
8189           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
8190           handled and the new one can't be either, don't increase
8191           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
8192        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
8193            || (single_use (@0)
8194                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
8195                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
8196                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
8197          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
8198      }
8199      (if (op0)
8200       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
8203 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
8204    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
8205    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
8206    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
8207    to the number of trailing zeroes.  */
8208 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
8209   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
8211 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
8212  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
8213   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8214        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8215        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8216        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8217        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8218        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8219           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
8220        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8221           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
8222        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
8223           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
8224           it's sign_extend vs zero_extend.  */
8225        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
8226            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
8227                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
8228        && single_use (@4)
8229        && single_use (@5))))
8231 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
8232  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8233   (bit_op:c
8234    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
8235    @3)))
8237 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
8238  (bit_not
8239   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
8241 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
8242    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
8243 (simplify
8244   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
8245   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
8246   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
8247     (if (wi::popcount (i) == 1
8248          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
8249       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
8250         (bit_and @0 @1)
8251       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
8253 /* -x & 1 -> x & 1.  */
8254 (simplify 
8255  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
8256  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
8257   (bit_and @0 @1)))
8259 /* Optimize
8260    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
8261    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
8262    c3 = c1 op c2
8263    -->
8264    c = a op b
8265    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
8266    For all integer non-div operations.  */
8267 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
8268          lshift rshift)
8269  (simplify
8270   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
8271    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
8272     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
8274 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
8275    all vector elements.  */
8276 (for op (plus minus mult)
8277  (simplify
8278   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
8279    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
8280         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8281     (with
8282      {
8283        tree perm_cst = @2;
8284        vec_perm_builder builder;
8285        bool full_perm_p = false;
8286        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
8287          {
8288            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
8290            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8291            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
8292            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
8294            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
8295            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
8296              {
8297                auto_sbitmap seen (nelts);
8298                bitmap_clear (seen);
8300                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
8302                for (i = 0; i < nelts; i++)
8303                  {
8304                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
8305                     break;
8306                    count++;
8307                  }
8308                full_perm_p = count == nelts;
8309              }
8310          }
8311       }
8312       (if (full_perm_p)
8313         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))