PR c++/86342 - -Wdeprecated-copy and system headers.
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobc1e0963da9a52db2afcef00670cecc474fd29a44
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2018 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
79 (define_operator_list UNCOND_BINARY
80   plus minus
81   mult trunc_div trunc_mod rdiv
82   min max
83   bit_and bit_ior bit_xor)
84 (define_operator_list COND_BINARY
85   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
86   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
87   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
88   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR)
89     
90 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
91    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
92 (match (nop_convert @0)
93  (convert @0)
94  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
95 (match (nop_convert @0)
96  (view_convert @0)
97  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
98       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
99                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
100       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
101 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
102 (match (nop_convert @0)
103  @0) 
105 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
106    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
107    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
108 (simplify (abs (convert @0))
109  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
110       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
111       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
112   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
113    (convert (absu:utype @0)))))
116 /* Simplifications of operations with one constant operand and
117    simplifications to constants or single values.  */
119 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
120   (simplify
121     (op @0 integer_zerop)
122     (non_lvalue @0)))
124 /* 0 +p index -> (type)index */
125 (simplify
126  (pointer_plus integer_zerop @1)
127  (non_lvalue (convert @1)))
129 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
130 (simplify
131  (pointer_diff @0 integer_zerop)
132  (convert @0))
134 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
135    Likewise if the operands are reversed.  */
136 (simplify
137  (plus:c @0 real_zerop@1)
138  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
139   (non_lvalue @0)))
141 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
142 (simplify
143  (minus @0 real_zerop@1)
144  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
145   (non_lvalue @0)))
147 /* Simplify x - x.
148    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
149    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
150    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
151    is volatile.  */
152 (simplify
153  (minus @0 @0)
154  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
155   { build_zero_cst (type); }))
156 (simplify
157  (pointer_diff @@0 @0)
158  { build_zero_cst (type); })
160 (simplify
161  (mult @0 integer_zerop@1)
162  @1)
164 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
165    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
166    same in modes with signed zeros, since multiplying a
167    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
168 (simplify
169  (mult @0 real_zerop@1)
170  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
171   @1))
173 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
174    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
175 (simplify
176  (mult @0 real_onep)
177  (if (!HONOR_SNANS (type)
178       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
179           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
180   (non_lvalue @0)))
182 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
183 (simplify
184  (mult @0 real_minus_onep)
185   (if (!HONOR_SNANS (type)
186        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
187            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
188    (negate @0)))
190 (for cmp (gt ge lt le)
191      outp (convert convert negate negate)
192      outn (negate negate convert convert)
193  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
194  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
195  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
196  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
197  (simplify
198   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
199   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
200        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
201    (switch
202     (if (types_match (type, float_type_node))
203      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
204     (if (types_match (type, double_type_node))
205      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
206     (if (types_match (type, long_double_type_node))
207      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
208  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
209  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
210  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
211  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
212  (simplify
213   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
214   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
215        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
216    (switch
217     (if (types_match (type, float_type_node))
218      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
219     (if (types_match (type, double_type_node))
220      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
221     (if (types_match (type, long_double_type_node))
222      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
224 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
225 (simplify
226  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
227  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
228   (abs @0)))
230 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
231 (simplify
232  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
233  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
234   (negate (abs @0))))
236 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
237 (simplify
238  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
239  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
240   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
242 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
243 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
244   (simplify
245     (op @0 integer_onep)
246     (non_lvalue @0)))
248 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
249    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
250    toward zero.
251    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
252 (simplify
253  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
254  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
255       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
256           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
257           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
258   (rshift @0 @2)))
260 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
261    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
262    traps enables better optimizations than these anyway.  */
263 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
264  /* 0 / X is always zero.  */
265  (simplify
266   (div integer_zerop@0 @1)
267   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
268   (if (!integer_zerop (@1))
269    @0))
270   /* X / -1 is -X.  */
271  (simplify
272    (div @0 integer_minus_onep@1)
273    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
274     (negate @0)))
275  /* X / X is one.  */
276  (simplify
277   (div @0 @0)
278   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
279      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
280   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
281    { build_one_cst (type); }))
282  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
283  (simplify
284    (div:C @0 (abs @0))
285    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
286         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
287     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
288           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
289  /* X / -X is -1.  */
290  (simplify
291    (div:C @0 (negate @0))
292    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
293         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
294     { build_minus_one_cst (type); })))
296 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
297    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
298 (simplify
299  (floor_div @0 @1)
300  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
301       && TYPE_UNSIGNED (type))
302   (trunc_div @0 @1)))
304 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
305    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
306 (for div (trunc_div exact_div)
307  (simplify
308   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
309   (with {
310     bool overflow_p;
311     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
312                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
313    }
314    (if (!overflow_p)
315     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
316     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
317          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
318      { build_zero_cst (type); })))))
320 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
321    overflow is different.  */
322 (simplify
323  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
324  (with {
325    bool overflow_p;
326    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
327                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
328   }
329   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
330      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
331   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
332    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
334 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
335    NaNs or Infinities.  */
336 (simplify
337  (rdiv @0 @0)
338  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
339       && ! HONOR_NANS (type)
340       && ! HONOR_INFINITIES (type))
341   { build_one_cst (type); }))
343 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
344    NaNs or Infinities.  */
345 (simplify
346  (rdiv:C @0 (negate @0))
347  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
348       && ! HONOR_NANS (type)
349       && ! HONOR_INFINITIES (type))
350   { build_minus_one_cst (type); }))
352 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
353 (simplify
354  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
355   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
356        && ! HONOR_NANS (type)
357        && ! HONOR_INFINITIES (type))
358    (switch
359     (if (types_match (type, float_type_node))
360      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
361     (if (types_match (type, double_type_node))
362      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
363     (if (types_match (type, long_double_type_node))
364      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
366 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
367 (simplify
368  (rdiv @0 real_onep)
369  (if (!HONOR_SNANS (type))
370   (non_lvalue @0)))
372 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
373 (simplify
374  (rdiv @0 real_minus_onep)
375  (if (!HONOR_SNANS (type))
376   (negate @0)))
378 (if (flag_reciprocal_math)
379  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
380  (simplify
381   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
382   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
384  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
385  (simplify
386   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
387   (with
388    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
389    (if (tem)
390     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
392  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
393  (simplify
394   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
395    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
397 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
398 (simplify
399  (rdiv @0 (negate @1))
400  (rdiv (negate @0) @1))
402 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
403 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
404  (simplify
405   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
406   (if (integer_pow2p (@2)
407        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
408        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
409        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
410    (rshift (convert @0)
411            { build_int_cst (integer_type_node,
412                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
414 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
415    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
416    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
417    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
418    tell if it is or not in a portable manner.  */
419 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
420  (simplify
421   (rdiv @0 cst@1)
422   (if (optimize)
423    (if (flag_reciprocal_math
424         && !real_zerop (@1))
425     (with
426      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
427      (if (tem)
428       (mult @0 { tem; } )))
429     (if (cst != COMPLEX_CST)
430      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
431       (if (inverse)
432        (mult @0 { inverse; } ))))))))
434 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
435  /* 0 % X is always zero.  */
436  (simplify
437   (mod integer_zerop@0 @1)
438   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
439   (if (!integer_zerop (@1))
440    @0))
441  /* X % 1 is always zero.  */
442  (simplify
443   (mod @0 integer_onep)
444   { build_zero_cst (type); })
445  /* X % -1 is zero.  */
446  (simplify
447   (mod @0 integer_minus_onep@1)
448   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
449    { build_zero_cst (type); }))
450  /* X % X is zero.  */
451  (simplify
452   (mod @0 @0)
453   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
454   (if (!integer_zerop (@0))
455    { build_zero_cst (type); }))
456  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
457  (simplify
458   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
459   @2)
460  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
461  (simplify
462   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
463   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
464        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
465        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
466                              TYPE_SIGN (type)))
467    { build_zero_cst (type); })))
469 /* X % -C is the same as X % C.  */
470 (simplify
471  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
472   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
473        && !TREE_OVERFLOW (@1)
474        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
475        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
476        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
477        && !sign_bit_p (@1, @1))
478    (trunc_mod @0 (negate @1))))
480 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
481 (simplify
482  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
483  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
484       && !TYPE_UNSIGNED (type)
485       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
486       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
487       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
488          Y might be -1, because we would then change valid
489          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
490       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
491           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
492                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
493   (trunc_mod @0 (convert @1))))
495 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
496 (simplify
497  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
498  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
499   (convert (trunc_mod @0 @1))))
501 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
502    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
503    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
504    to A & ((C << N) - 1).  */
505 (match (power_of_two_cand @1)
506  INTEGER_CST@1)
507 (match (power_of_two_cand @1)
508  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
509 (for mod (trunc_mod floor_mod)
510  (simplify
511   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
512   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
513         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
514         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
515         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
516    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
518 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
519 (simplify
520  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
521  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
522   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
523                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
524                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
525                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
527 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
528 (simplify
529  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
530  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
531   (bit_and @0 (negate @1))))
533 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
534 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
535  (simplify
536   (div (mult:c @0 @1) @1)
537   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
538        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
539    @0)))
541 (for op (negate abs)
542  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
543  (for coss (COS COSH)
544   (simplify
545    (coss (op @0))
546     (coss @0)))
547  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
548  (for pows (POW)
549   (simplify
550    (pows (op @0) REAL_CST@1)
551    (with { HOST_WIDE_INT n; }
552     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
553      (pows @0 @1)))))
554  /* Likewise for powi.  */
555  (for pows (POWI)
556   (simplify
557    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
558    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
559     (pows @0 @1))))
560  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
561  (for hypots (HYPOT)
562   (simplify
563    (hypots (op @0) @1)
564    (hypots @0 @1))
565   (simplify
566    (hypots @0 (op @1))
567    (hypots @0 @1)))
568  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
569  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
570   (simplify
571    (copysigns (op @0) @1)
572    (copysigns @0 @1))))
574 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
575 (simplify
576  (mult (abs@1 @0) @1)
577  (mult @0 @0))
579 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
580 (for coss (COS COSH)
581      copysigns (COPYSIGN)
582  (simplify
583   (coss (copysigns @0 @1))
584    (coss @0)))
586 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
587 (for pows (POW)
588      copysigns (COPYSIGN)
589  (simplify
590   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
591   (with { HOST_WIDE_INT n; }
592    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
593     (pows @0 @1)))))
594 /* Likewise for powi.  */
595 (for pows (POWI)
596      copysigns (COPYSIGN)
597  (simplify
598   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
599   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
600    (pows @0 @1))))
602 (for hypots (HYPOT)
603      copysigns (COPYSIGN)
604  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
605  (simplify
606   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
607   (hypots @0 @2))
608  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
609  (simplify
610   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
611   (hypots @0 @1)))
613 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
614 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
615  (simplify
616   (copysigns @0 REAL_CST@1)
617   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
618    (negate (abs @0))
619    (abs @0))))
621 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
622 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
623  (simplify
624   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
625   (copysigns @0 @2)))
627 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
628 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
629  (simplify
630   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
631   (mult @0 @0)))
633 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
634 (for ccoss (CCOS CCOSH)
635  (simplify
636   (ccoss (negate @0))
637    (ccoss @0)))
639 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
640 (for ops (conj negate)
641  (for cabss (CABS)
642   (simplify
643    (cabss (ops @0))
644    (cabss @0))))
646 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
647 (simplify
648  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
649   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
650        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
651    (lshift @0 @2)))
653 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
654    into ((1 << C) >> x). */
655 (simplify
656  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
657   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
658        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
659        && single_use (@1))
660    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
661      (rshift (lshift @0 @2) @3)
662    (with
663     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
664     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
666 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
667 (simplify
668  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
669   (if (flag_associative_math
670        && single_use (@3))
671    (with
672     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
673     (if (tem)
674      (rdiv { tem; } @1)))))
676 /* Simplify ~X & X as zero.  */
677 (simplify
678  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
679   { build_zero_cst (type); })
681 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
682 (simplify
683   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
684   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
685     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
687 (for bitop (bit_and bit_ior)
688      cmp (eq ne)
689  /* PR35691: Transform
690     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
691     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
692  (simplify
693   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
694    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
695         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
696         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
697     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
698  /* Transform:
699     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
700     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
701  (simplify
702   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
703    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
704         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
705         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
706     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
708 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
709 (simplify
710  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
711   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
712 (simplify
713  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
714  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
715   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
717 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
718 (simplify
719  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
720   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
722 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
723 (for op (bit_ior bit_xor plus)
724  (simplify
725   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
726    (bit_xor @0 @1))
727  (simplify
728   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
729   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
730    (bit_xor @0 @1))))
732 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
733 (simplify
734   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
735   (bit_ior @0 @1))
737 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
738 (simplify
739  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
740  @2)
742 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
743 (simplify
744  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
745  (bit_not (bit_and @0 @1)))
747 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
748 (simplify
749  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
750  (bit_and @0 @1))
752 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
753 (simplify
754  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
755  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
757 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
758 (for op (bit_and bit_xor)
759  (simplify
760   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
761   @2))
763 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
764 (simplify
765  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
766  @2)
768 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
769 (simplify
770  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
771  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
773 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
774 #if GIMPLE
775 (simplify
776  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
777  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
778       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
779   (bit_xor @0 @1)))
780 #endif
782 /* X % Y is smaller than Y.  */
783 (for cmp (lt ge)
784  (simplify
785   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
786   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
787    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
788 (for cmp (gt le)
789  (simplify
790   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
791   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
792    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
794 /* x | ~0 -> ~0  */
795 (simplify
796  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
797  @1)
799 /* x | 0 -> x  */
800 (simplify
801  (bit_ior @0 integer_zerop)
802  @0)
804 /* x & 0 -> 0  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_zerop@1)
807  @1)
809 /* ~x | x -> -1 */
810 /* ~x ^ x -> -1 */
811 /* ~x + x -> -1 */
812 (for op (bit_ior bit_xor plus)
813  (simplify
814   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
815   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
817 /* x ^ x -> 0 */
818 (simplify
819   (bit_xor @0 @0)
820   { build_zero_cst (type); })
822 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
823 (simplify
824   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
825   (bit_not @0))
827 /* x & ~0 -> x  */
828 (simplify
829  (bit_and @0 integer_all_onesp)
830   (non_lvalue @0))
832 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
833 (for bitop (bit_and bit_ior)
834  (simplify
835   (bitop @0 @0)
836   (non_lvalue @0)))
838 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
839 #if GIMPLE
840 (simplify
841  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
842  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
843       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
844   @0))
845 #endif
847 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
848 (simplify
849  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
850  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
852 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
853 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
854 (for bitop (bit_and bit_ior)
855  (simplify
856   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
857   (bitop @0 (bit_not @1))))
859 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
860 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
861 (for bitop (bit_and bit_ior)
862      rbitop (bit_ior bit_and)
863  (simplify
864   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
865   (bitop @1 @2)))
867 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
868 (simplify
869  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (bit_xor @0 @1))
872 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
873 (simplify
874  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
875  (bit_and @0 @1))
877 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
878 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
879 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
880 (for op (plus bit_ior bit_xor)
881  (simplify
882   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
883   (bit_ior @0 @1)))
885 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
886 (simplify
887  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
888  (plus @0 @1))
890 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
891 (simplify
892  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
893  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
894       && !TYPE_SATURATING (type))
895   (bit_and @0 @1)))
897 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
898 (simplify
899  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
900  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
901       && !TYPE_SATURATING (type))
902   (bit_ior @0 @1)))
904 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
905 (simplify
906  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
907  (bit_and @0 @1))
909 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
910 (simplify
911  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
912  (bit_xor @0 @1))
914 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
915 (simplify
916  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
917  (bit_xor @0 @1))
919 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
920 (simplify
921  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
922  (bit_and @0 @1))
924 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
925    ~x | ~y -> ~(x & y) */
926 (for op (bit_and bit_ior)
927      rop (bit_ior bit_and)
928  (simplify
929   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
930   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
931        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
932    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
934 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
935    with a constant, and the two constants have no bits in common,
936    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
937    simplifications.  */
938 (for op (bit_xor plus)
939  (simplify
940   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
941       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
942   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
943        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
944        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
945    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
947 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
948 (simplify
949  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
950  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
951   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
953 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
954 (simplify
955  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
956  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
957       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
958   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
960 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
961 (simplify
962  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
963  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
964   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
966 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
967 (for opo (bit_and bit_xor)
968      opi (bit_xor bit_and)
969  (simplify
970   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
971   (bit_and (bit_not @0) @1)))
973 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
974    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
975    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
976    constants are involved.  For example, convert
977      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
978    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
979 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
980      rop (bit_ior bit_and bit_and)
981  (simplify
982   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
983   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
984        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
985    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
987 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
988 /* (X & Y) & Y -> X & Y
989    (X | Y) | Y -> X | Y  */
990 (for op (bit_and bit_ior)
991  (simplify
992   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
993   @2))
994 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
995 (simplify
996  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
997  (convert @0))
998 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
999    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1000 (for op (bit_and bit_ior)
1001  (simplify
1002   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1003   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1004        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1005    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1006     (op @3 (convert @2))
1007     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1008      (op (convert @1) @5))))))
1009 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1010 (simplify
1011  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1012  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1013       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1014   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1016 (simplify
1017  (abs (abs@1 @0))
1018  @1)
1019 (simplify
1020  (abs (negate @0))
1021  (abs @0))
1022 (simplify
1023  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1024  @0)
1026 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1027 (match negate_expr_p
1028  INTEGER_CST
1029  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1030        && TYPE_UNSIGNED (type))
1031       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1032           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1033 (match negate_expr_p
1034  FIXED_CST)
1035 (match negate_expr_p
1036  (negate @0)
1037  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1038 (match negate_expr_p
1039  REAL_CST
1040  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1041 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1042    ways.  */
1043 (match negate_expr_p
1044  VECTOR_CST
1045  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1046 (match negate_expr_p
1047  (minus @0 @1)
1048  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1049       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1050           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1051           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1053 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1054 (simplify
1055  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1056   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1057        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1058    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1060 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1061 (simplify
1062  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1063  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1064       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1065   (minus (negate @1) @0)))
1067 /* -(A - B) -> B - A.  */
1068 (simplify
1069  (negate (minus @0 @1))
1070  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1071       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1072           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1073           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1074   (minus @1 @0)))
1075 (simplify
1076  (negate (pointer_diff @0 @1))
1077  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1078   (pointer_diff @1 @0)))
1080 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1081 (simplify
1082  (minus @0 negate_expr_p@1)
1083  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1084  (plus @0 (negate @1))))
1086 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1087    when profitable.
1088    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1089    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1090    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1091    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1092 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1093  (simplify
1094   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1095   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1096          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1097          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1098         || types_match (@0, @1))
1099        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1100           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1101           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1102           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1103           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1104        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1105        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1106               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1107            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1108            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1109               mode.  */
1110            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1111            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1112               of its mode.  */
1113            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1114    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1116 (for bitop (bit_and bit_ior)
1117      rbitop (bit_ior bit_and)
1118   /* (x | y) & x -> x */
1119   /* (x & y) | x -> x */
1120  (simplify
1121   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1122   @0)
1123  /* (~x | y) & x -> x & y */
1124  /* (~x & y) | x -> x | y */
1125  (simplify
1126   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1127   (bitop @0 @1)))
1129 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1130 (simplify
1131   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1132   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1134 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1135 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1136  (simplify
1137   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1138   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1139    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1140       folded to a constant.  */
1141    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1142    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1143       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1144       the values involved are such that the operation can't be decided at
1145       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1146       that combination can be decided at compile time.
1148       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1149       oscillation.  */
1150    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1151     (if (cst1)
1152      (bitop @1 { cst1; })
1153      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1154       (if (cst2)
1155        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1157 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1158    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1159 (match truth_valued_p
1160  @0
1161  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1162 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1163  (match truth_valued_p
1164   (op @0 @1)))
1165 (match truth_valued_p
1166   (truth_not @0))
1168 (match (logical_inverted_value @0)
1169  (truth_not @0))
1170 (match (logical_inverted_value @0)
1171  (bit_not truth_valued_p@0))
1172 (match (logical_inverted_value @0)
1173  (eq @0 integer_zerop))
1174 (match (logical_inverted_value @0)
1175  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1176 (match (logical_inverted_value @0)
1177  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1179 /* X & !X -> 0.  */
1180 (simplify
1181  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1182  { build_zero_cst (type); })
1183 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1184 (for op (bit_ior bit_xor)
1185  (simplify
1186   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1187   { constant_boolean_node (true, type); }))
1188 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1189 (for op (eq ne)
1190  (simplify
1191   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1192   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1194 /* ~~x -> x */
1195 (simplify
1196   (bit_not (bit_not @0))
1197   @0)
1199 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1200 (simplify
1201  (bit_not (convert? (negate @0)))
1202  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1203       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1206 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1207 (simplify
1208  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1209  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1211 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1212 (simplify
1213  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1214  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1215       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1216   (convert (negate @0))))
1217 (simplify
1218  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1219  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1220       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1221   (convert (negate @0))))
1223 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1224 (simplify
1225  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1226  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1227   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1228 (simplify
1229  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1230  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1231   (convert (bit_xor @0 @1))))
1233 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1234 (simplify
1235  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1236  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1237   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1239 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1240 (simplify
1241  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1242  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1244 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1245 (simplify
1246  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1247  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1248       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1249   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1251 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1252 (for cmp (gt lt ge le)
1253 (simplify
1254  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1255   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1257 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1258    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1259 (for cmp (eq ne)
1260  (simplify
1261   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1262   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1263        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1264        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265    (cmp @0 @2))))
1267 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1268    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1269 (for cmp (eq ne)
1270  (simplify
1271   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1272   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1273        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1274        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1275    (cmp @0 @2))))
1277 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1278    x * C RELOP y * C into:
1280    x RELOP y for nonnegative C
1281    y RELOP x for negative C  */
1282 (for cmp (lt gt le ge)
1283  (simplify
1284   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1285   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1286        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1287    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1288     (cmp @0 @2)
1289    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1290         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1291     (cmp @2 @0))))))
1293 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1294 (for cmp (le gt)
1295      icmp (gt le)
1296  (simplify
1297   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1298    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1299         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1300         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1301         && (wi::to_wide (@2)
1302             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1303     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1304      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1306 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1307 (for cmp (simple_comparison)
1308  (simplify
1309   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1310   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1311    (cmp @0 @1))))
1313 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1314 (for cmp (simple_comparison)
1315  (simplify
1316   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1317   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1318        && integer_nonzerop (@1)
1319        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1320        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1321    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1322            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1323                                                    &neg_overflow); }
1324     (switch
1325      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1326        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1327         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1328         (if (code == LT_EXPR)
1329          (lt @0 { lo; })
1330          (ge @0 { lo; }))))
1331      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1332        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1333         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1334         (if (code == LE_EXPR)
1335          (le @0 { hi; })
1336          (gt @0 { hi; }))))
1337      (if (!lo && !hi)
1338       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1339      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1340       (ge @0 { lo; }))
1341      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1342       (le @0 { hi; }))
1343      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1344       (lt @0 { lo; }))
1345      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1346       (gt @0 { hi; }))
1347      (if (GENERIC)
1348       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1349                            lo, hi); })
1350      (with
1351       {
1352         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1353         if (etype)
1354           {
1355             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1356               etype = unsigned_type_for (etype);
1357             hi = fold_convert (etype, hi);
1358             lo = fold_convert (etype, lo);
1359             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1360           }
1361       }
1362       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1363        (if (code == EQ_EXPR)
1364         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1365         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1367 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1368 (for op (lt le ge gt)
1369  (simplify
1370   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1373    (op @0 @1))))
1374 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1375 (for op (eq ne minus)
1376  (simplify
1377   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1378   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1379        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1380            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1381    (op @0 @1))))
1383 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1384 (for op (lt le ge gt)
1385  (simplify
1386   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1387   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1388        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1389    (op @0 @1))))
1390 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1391 (for op (eq ne minus)
1392  (simplify
1393   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1394   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1395        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1396            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1397    (op @0 @1))))
1398 /* And for pointers...  */
1399 (for op (simple_comparison)
1400  (simplify
1401   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1402   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1403    (op @0 @1))))
1404 (simplify
1405  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1406  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1407       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1408   (pointer_diff @0 @1)))
1410 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1411 (for op (lt le ge gt)
1412  (simplify
1413   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1414   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1415        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1416    (op @1 @0))))
1417 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1418 (for op (eq ne minus)
1419  (simplify
1420   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1421   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1422        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1423            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1424    (op @1 @0))))
1425 /* And for pointers...  */
1426 (for op (simple_comparison)
1427  (simplify
1428   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1429   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1430    (op @1 @0))))
1431 (simplify
1432  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1433  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1434       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1435   (pointer_diff @1 @0)))
1437 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1438 (for op (lt le gt ge)
1439  (simplify
1440   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1441   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1442        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1443        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1444    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1445 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1446 (for op (eq ne)
1447  (simplify
1448   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1449   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1450        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1451            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1452        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1453        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1454        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1455    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1456  (simplify
1457   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1458   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1459        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1460        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1461    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1463 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1464    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1465 (for op (simple_comparison)
1466  (simplify
1467   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1468   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1469        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1470            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1471                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1472        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1473    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1475 /* Transform:
1476    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1477    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
1478 (for cmp (eq ne)
1479      ocmp (lt ge)
1480  (simplify
1481   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1482   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1483        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
1484        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
1485        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1486    (ocmp @0 @1))))
1488 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1489 (for cmp (eq ne)
1490  (simplify
1491   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1492   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1493    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1495 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1496    possibly set.  */
1497 (match with_possible_nonzero_bits
1498  INTEGER_CST@0)
1499 (match with_possible_nonzero_bits
1500  SSA_NAME@0
1501  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1502 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1503 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1504  with_possible_nonzero_bits@0)
1505 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1506  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1508 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1509    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1510 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1511  INTEGER_CST@0)
1512 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1513  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1515 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1516 (for cmp (eq ne)
1517  (simplify
1518   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1519   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1520    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1522 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1523    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1524    zero throughout its computed value range,
1525    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1526    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1527    and 0's otherwise.
1528    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1529    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1530    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1532 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1533      outer_op (bit_xor bit_ior)
1534 (simplify
1535  (outer_op
1536   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1537  (with
1538   {
1539     bool fail = false;
1540     wide_int zero_mask_not;
1541     wide_int C0;
1542     wide_int cst_emit;
1544     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1545       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1546     else
1547       fail = true;
1549     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1550       {
1551         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1552         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1553       }
1554     else
1555       {
1556         C0 = wi::to_wide (@0);
1557         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1558       }
1559   }
1560   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1561    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1562    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1563     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1565 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1566 (simplify
1567   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1568   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1570 /* Pattern match
1571      tem1 = (long) ptr1;
1572      tem2 = (long) ptr2;
1573      tem3 = tem2 - tem1;
1574      tem4 = (unsigned long) tem3;
1575      tem5 = ptr1 + tem4;
1576    and produce
1577      tem5 = ptr2;  */
1578 (simplify
1579   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1580   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1581   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1582        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1583             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1584    @1))
1585 (simplify
1586   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1587   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1588    (convert @1)))
1590 /* Pattern match
1591      tem = (sizetype) ptr;
1592      tem = tem & algn;
1593      tem = -tem;
1594      ... = ptr p+ tem;
1595    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1596      ... = ptr & ~algn;  */
1597 (simplify
1598   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1599   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1600    (bit_and @0 { algn; })))
1602 /* Try folding difference of addresses.  */
1603 (simplify
1604  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1605  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1606   (with { poly_int64 diff; }
1607    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1608     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1609 (simplify
1610  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1611  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1612   (with { poly_int64 diff; }
1613    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1614     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1615 (simplify
1616  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1617  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1618       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1619   (with { poly_int64 diff; }
1620    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1621     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1622 (simplify
1623  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1624  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1625       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1626   (with { poly_int64 diff; }
1627    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1628     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1630 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1631    be able to fold this expression using the object or function's
1632    alignment.  */
1633 (simplify
1634  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1635  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1636       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1637   (with
1638    {
1639      unsigned int align;
1640      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1641      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1642    }
1643    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1644     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1645                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1648 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1649 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1651  /* Contract negates.  */
1652  /* A + (-B) -> A - B */
1653  (simplify
1654   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1655   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1656   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1657        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1658    (with
1659     {
1660      tree t1 = type;
1661      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1662          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1663        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1664     }
1665     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1666  /* A - (-B) -> A + B */
1667  (simplify
1668   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1669   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1670        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1671    (with
1672     {
1673      tree t1 = type;
1674      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1675          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1676        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1677     }
1678     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1679  /* -(T)(-A) -> (T)A
1680     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1681     happen without overflow.  */
1682  (simplify
1683   (negate (convert (negate @1)))
1684   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1685        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1686            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1687                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1688        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1689        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1690    (convert @1)))
1691  (simplify
1692   (negate (convert negate_expr_p@1))
1693   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1694        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1695             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1696             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1697            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1698    (convert (negate @1))))
1699  (simplify
1700   (negate (nop_convert (negate @1)))
1701   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1702        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1703    (view_convert @1)))
1705  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1706     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1707  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1708       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1710   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1711      irrespective of overflow issues.  */
1712   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1713   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1714   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1715   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1716   (simplify
1717     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1718     @1)
1719   (simplify
1720     (minus (minus @0 @1) @0)
1721     (negate @1))
1722   (simplify
1723     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1724     @0)
1725   (simplify
1726    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1727    (negate @1))
1728   (simplify
1729    (minus @0 (minus @0 @1))
1730    @1)
1731   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1732   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1733   /* More cases are handled with comparisons.  */
1734   (simplify
1735    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1736    (plus @2 @1))
1737   (simplify
1738    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1739    (minus @2 @1))
1740   (simplify
1741    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1742    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1743         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1744     (pointer_diff @2 @1)))
1745   (simplify
1746    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1747    (plus @1 @2))
1749   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1750      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1751      scalars.  */
1752   (for outer_op (plus minus)
1753    (for inner_op (plus minus)
1754         neg_inner_op (minus plus)
1755     (simplify
1756      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1757                CONSTANT_CLASS_P@2)
1758      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1759      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1760       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
1761          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
1762       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1763        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1764         (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1765         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1)))))
1766       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1767            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1768        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1769         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1770         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1771        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1772           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1773           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1774        (if (types_match (type, @0))
1775         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1776                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1777                                         type, @1, @2); }
1778          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1779           (inner_op @0 { cst; } )
1780           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1781           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1782                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1783            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1784            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1785            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1786             (if (utype)
1787              (view_convert (inner_op
1788                             (view_convert:utype @0)
1789                             (view_convert:utype
1790                              { drop_tree_overflow (cst); }))))))))))))))
1792   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1793   (for outer_op (plus minus)
1794    (simplify
1795     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1796     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1797      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1798       (minus { cst; } @0)))))
1800   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1801   (simplify
1802    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1803    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1804     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1805      (plus { cst; } @0))))
1807   /* ~A + A -> -1 */
1808   (simplify
1809    (plus:c (bit_not @0) @0)
1810    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1811     { build_all_ones_cst (type); }))
1813   /* ~A + 1 -> -A */
1814   (simplify
1815    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1816    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1817     (negate (convert @0))))
1819   /* -A - 1 -> ~A */
1820   (simplify
1821    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1822    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1823         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1824     (bit_not (convert @0))))
1826   /* -1 - A -> ~A */
1827   (simplify
1828    (minus integer_all_onesp @0)
1829    (bit_not @0))
1831   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1832   (simplify
1833    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1834     (convert? @0))
1835    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1836         /* For integer types, if A has a smaller type
1837            than T the result depends on the possible
1838            overflow in P + A.
1839            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1840            However, if an overflow in P + A would cause
1841            undefined behavior, we can assume that there
1842            is no overflow.  */
1843         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1844             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1845     (convert @1)))
1846   (simplify
1847    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1848     (convert @0))
1849    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1850         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1851            final type requires a sign- or zero-extension,
1852            then we have to punt - it is not defined which
1853            one is correct.  */
1854         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1855             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1856             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1857     (convert @1)))
1858    (simplify
1859     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1860     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1861        thus sign-extended if necessary.  */
1862     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1863      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1864         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1865         we don't want to diagnose overflow here.  */
1866      (convert (view_convert:stype @1))))
1868   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1869   (simplify
1870    (minus (convert? @0)
1871     (convert (plus:c @@0 @1)))
1872    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1873         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1874         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1875     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1876      (convert (negate (convert:utype @1))))
1877     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1878          /* For integer types, if A has a smaller type
1879             than T the result depends on the possible
1880             overflow in P + A.
1881             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1882             However, if an overflow in P + A would cause
1883             undefined behavior, we can assume that there
1884             is no overflow.  */
1885          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1886              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1887      (negate (convert @1)))))
1888   (simplify
1889    (minus (convert @0)
1890     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1891    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1892         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1893         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1894     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1895      (convert (negate (convert:utype @1))))
1896     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1897          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1898             final type requires a sign- or zero-extension,
1899             then we have to punt - it is not defined which
1900             one is correct.  */
1901          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1902              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1903              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1904      (negate (convert @1)))))
1905    (simplify
1906     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1907     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1908        thus sign-extended if necessary.  */
1909     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1910      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1911         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1912         we don't want to diagnose overflow here.  */
1913      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
1915   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1916   (simplify
1917    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1918     (convert (plus:c @0 @2)))
1919    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1920         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1921         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1922         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1923     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1924      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1925     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1926           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1927          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1928              /* For integer types, if A has a smaller type
1929                 than T the result depends on the possible
1930                 overflow in P + A.
1931                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1932                 However, if an overflow in P + A would cause
1933                 undefined behavior, we can assume that there
1934                 is no overflow.  */
1935              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1936                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1937                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1938                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1939      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1940   (simplify
1941    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1942     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1943    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1944         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1945         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1946     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1947      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1948     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1949          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1950             final type requires a sign- or zero-extension,
1951             then we have to punt - it is not defined which
1952             one is correct.  */
1953          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1954              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1955              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1956              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1957              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1958      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1959    (simplify
1960     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1961     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1962        thus sign-extended if necessary.  */
1963     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1964      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
1965         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
1966         we don't want to diagnose overflow here.  */
1967      (minus (convert (view_convert:stype @1))
1968             (convert (view_convert:stype @2)))))))
1970 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
1971     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
1972 (if (!TYPE_SATURATING (type)
1973      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
1974  (for plusminus (plus minus)
1975   (simplify
1976    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
1977    (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1978          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1979          || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1980              && tree_expr_nonzero_p (@0)
1981              && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1982         /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
1983            original operand (but not on both).  */
1984         && (single_use (@3) || single_use (@4)))
1985     (mult (plusminus @1 @2) @0)))
1986   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
1987   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
1988    (simplify
1989     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
1990     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1991           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1992           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1993               && tree_expr_nonzero_p (@0)
1994               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
1995          && single_use (@3))
1996      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
1997    (simplify
1998     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
1999     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2000           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
2001           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2002               && tree_expr_nonzero_p (@0)
2003               && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
2004          && single_use (@3))
2005      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
2007 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
2009 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2010  (simplify
2011   (minmax @0 @0)
2012   @0))
2013 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
2014 (simplify
2015  (min:c (max:c @0 @1) @1)
2016  @1)
2017 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
2018 (simplify
2019  (max:c (min:c @0 @1) @1)
2020  @1)
2021 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
2022 (simplify
2023  (max:c @0 (negate @0))
2024  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2025       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2026           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2027   (abs @0)))
2028 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
2029 (simplify
2030  (min:c @0 (negate @0))
2031  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
2032       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
2033           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
2034   (negate (abs @0))))
2035 (simplify
2036  (min @0 @1)
2037  (switch
2038   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2039        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2040        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2041    @1)
2042   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2043        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2044        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2045    @0)))
2046 (simplify
2047  (max @0 @1)
2048  (switch
2049   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2050        && TYPE_MAX_VALUE (type)
2051        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2052    @1)
2053   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2054        && TYPE_MIN_VALUE (type)
2055        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
2056    @0)))
2058 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
2059 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
2060 (simplify
2061  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2062   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2063    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2064     @2
2065     @0)))
2067 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
2068 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
2069 (simplify
2070  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2071   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2072    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
2073     @0
2074     @2)))
2076 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2077    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2078 (for minmax (min max)
2079  (simplify
2080   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2081   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2082        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2083        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2084        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2085    (minmax @1 (convert @2)))))
2087 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2088  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2089     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2090  (simplify
2091   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2092   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2093        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2094    @0)))
2095 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2096    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2097    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2098    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2099    worry about it either.  */
2100 (if (flag_finite_math_only)
2101  (simplify
2102   (FMIN_ALL @0 @1)
2103   (min @0 @1))
2104  (simplify
2105   (FMAX_ALL @0 @1)
2106   (max @0 @1)))
2107 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2108 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2109      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2110  (simplify
2111   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2112   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2113        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2114            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2115    (negate (maxmin @0 @1)))))
2116 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2117    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2118 (for minmax (min max)
2119  maxmin (max min)
2120  (simplify
2121   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2122   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2124 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2125 (for minmax (min min max max)
2126      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2127      out    (le  gt  ge  lt )
2128  (simplify
2129   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2130   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2131    (out @0 @1))))
2132 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2133    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2134 (for cmp (eq ne)
2135  (simplify
2136   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2137   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2138                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2139    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2140    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2141                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2142     (cmp @0 @2)))))
2143 (for cmp (eq ne)
2144  (simplify
2145   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2146   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2147                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2148    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2149    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2150                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2151     (cmp @0 @2)))))
2152 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2153 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2154      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2155      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2156  (simplify
2157   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2158   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2160 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2162 (for rotate (lrotate rrotate)
2163  (simplify
2164   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2165   @0))
2167 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2168 (simplify
2169  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2170  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2171       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2172   @0))
2174 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2175 (simplify
2176  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2177  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2178   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2180 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2181    types.  */
2182 (simplify
2183  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2184  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2185       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2186   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2188 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2189  (simplify
2190   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2191   (non_lvalue @0))
2192  (simplify
2193   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2194   @0)
2195  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2196     if vector2 is uniform.  */
2197  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2198   (simplify
2199    (shiftrotate @0 vec@1)
2200    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2201     (if (tem)
2202      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2204 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2205    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2206 #if GIMPLE
2207 (for shift (lshift rshift)
2208  (simplify
2209   (shift @0 SSA_NAME@1)
2210    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2211     (with {
2212       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2213       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2214      }
2215      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2216       @0)))))
2217 #endif
2219 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2220    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2221 (simplify
2222  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2223  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2224                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2225                                            element_precision (type)), @1); }))
2227 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2228 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2229  (simplify
2230   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2231   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2232    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2233         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2234         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2235         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2236     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2237                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2238      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2239         being well defined.  */
2240      (if (low >= prec)
2241       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2242        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2243        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2244         { build_zero_cst (type); }
2245         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2246       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2249 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2250    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2251 (for cmp (ne eq)
2252      icmp (eq ne)
2253  (simplify
2254   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2255   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2257 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2258    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2259    if CST2 != 0.  */
2260 (for cmp (ne eq)
2261  (simplify
2262   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2263   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2264    (if (cand < 0
2265         || (!integer_zerop (@2)
2266             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2267     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2268     (if (!integer_zerop (@2)
2269          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2270      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2272 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2273         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2274    if the new mask might be further optimized.  */
2275 (for shift (lshift rshift)
2276  (simplify
2277   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2278            INTEGER_CST@2)
2279    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2280         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2281         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2282         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2283         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2284     (with
2285      {
2286        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2287        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2288        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2289        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2290        unsigned int prec;
2292        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2293          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2294        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2295                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2296          {
2297            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2298            tree arg00 = @0;
2299            /* See if more bits can be proven as zero because of
2300               zero extension.  */
2301            if (@3 != @0
2302                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2303              {
2304                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2305                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2306                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2307                  {
2308                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2309                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2310                    if (shiftc < prec)
2311                      shift_type = inner_type;
2312                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2313                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2314                       is all ones.  */
2315                  }
2316              }
2317            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2318            if (shiftc < prec)
2319              {
2320                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2321                zerobits <<= prec - shiftc;
2322              }
2323            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2324               can contain actually sign bits, so no transformation is
2325               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2326               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2327            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2328                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2329              {
2330                if ((mask & zerobits) == 0)
2331                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2332                else
2333                  zerobits = 0;
2334              }
2335          }
2336      }
2337      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2338      (if ((mask & zerobits) == mask)
2339       { build_int_cst (type, 0); }
2340       (with { newmask = mask | zerobits; }
2341        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2342         (with
2343          {
2344            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2345               mode's mask.  */
2346            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2347                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2348              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2349                break;
2350          }
2351          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2352               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2353           (with
2354            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2355            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2356             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2357              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2358              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2360 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2361    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2362 (for shift (lshift rshift)
2363  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2364   (simplify
2365    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2366    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2367     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2368      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2370 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2371 (simplify
2372  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2373   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2374        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2375            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2376            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2377    (with
2378     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2379      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2381 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2382    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2383 (for rotate (lrotate rrotate)
2384  (simplify
2385   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2386    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2387          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2388          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2389         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2390             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2391     (with
2392      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2393       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2395 /* Simplifications of conversions.  */
2397 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2398 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2399  (simplify
2400   (cvt @0)
2401   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2402        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2403    @0)))
2405 /* Contract view-conversions.  */
2406 (simplify
2407   (view_convert (view_convert @0))
2408   (view_convert @0))
2410 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2411    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2412 (simplify
2413   (view_convert @0)
2414   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2415        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2416        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2417    (convert @0)))
2419 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2420    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2421 (simplify
2422   (view_convert (convert@0 @1))
2423   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2424        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2425        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2426        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2427            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2428                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2429    (view_convert @1)))
2431 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2432    barriers can be removed.  */
2433 (simplify
2434  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2435  @0)
2436 (simplify
2437  (paren (paren@1 @0))
2438  @1)
2440 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2441 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2442  (for icvt (convert float)
2443   (simplify
2444    (ocvt (icvt@1 @0))
2445    (with
2446     {
2447       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2448       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2449       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2450       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2451       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2452       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2453       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2454       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2455       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2456       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2457       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2458       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2459       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2460       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2461       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2462       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2463       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2464       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2465       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2466       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2467     }
2468    (switch
2469     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2470        handled below, if we are converting something to its own
2471        type via an object of identical or wider precision, neither
2472        conversion is needed.  */
2473     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2474           || (GENERIC
2475               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2476          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2477              || (inter_float && final_float))
2478          && inter_prec >= final_prec)
2479      (ocvt @0))
2481     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2482        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2483        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2484        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2485        then we sometimes need the middle conversion.  */
2486     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2487          && (final_int || final_float)
2488          && inter_prec >= inside_prec
2489          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2490      (ocvt @0))
2492     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2493        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2494        final conversion does not change precision we can drop the
2495        intermediate conversion.  */
2496     (if (inside_int && inter_int && final_int
2497          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2498               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2499              || final_prec == inter_prec))
2500      (ocvt @0))
2502     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2503         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2504         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2505         - the intermediate type is narrower than both initial and
2506           final, or
2507         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2508           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2509         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2510           intermediate and final types differ, or
2511         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2512           initial and intermediate types differ.  */
2513     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2514          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2515          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2516          && ! (inside_int && inter_int
2517                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2518                && inter_prec < final_prec)
2519          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2520              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2521          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2522          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2523      (ocvt @0))
2525     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2526        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2527     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2528          && final_int && inter_int && inside_int
2529          && final_prec == inside_prec
2530          && final_prec > inter_prec
2531          && inter_unsignedp)
2532      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2533                               (inside_type,
2534                                wi::mask (inter_prec, false,
2535                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2537     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2538        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2539        floating-point conversion.  */
2540     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2541          && inside_int && inter_float && final_int &&
2542          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2543          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2544      (convert @0)))))))
2546 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2547    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2548    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2549 (simplify
2550   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2551   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2552        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2553        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2554        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2555                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2556    (convert @0)))
2559 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2560 (simplify
2561   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2562   (convert @0))
2564 /* Canonicalization of binary operations.  */
2566 /* Convert X + -C into X - C.  */
2567 (simplify
2568  (plus @0 REAL_CST@1)
2569  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2570   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2571    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2572     (minus @0 { tem; })))))
2574 /* Convert x+x into x*2.  */
2575 (simplify
2576  (plus @0 @0)
2577  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2578   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2579   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2580    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2582 /* 0 - X  ->  -X.  */
2583 (simplify
2584  (minus integer_zerop @1)
2585  (negate @1))
2586 (simplify
2587  (pointer_diff integer_zerop @1)
2588  (negate (convert @1)))
2590 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2591    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2592    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2593 (simplify
2594  (minus real_zerop@0 @1)
2595  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2596   (negate @1)))
2598 /* Transform x * -1 into -x.  */
2599 (simplify
2600  (mult @0 integer_minus_onep)
2601  (negate @0))
2603 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2604    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2605 (simplify
2606  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
2607  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2608       && single_use (@3)
2609       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2610   (mult (mult @0 @2) @1)))
2612 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2613    number.  */
2614 (match compositional_complex
2615  (convert? (complex @0 @1)))
2617 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2618 (simplify
2619  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2620  @0)
2621 (simplify
2622  (realpart (complex @0 @1))
2623  @0)
2624 (simplify
2625  (imagpart (complex @0 @1))
2626  @1)
2628 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2629 (simplify
2630  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2631  (convert (realpart @0)))
2632 (simplify
2633  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2634  (convert (negate (imagpart @0))))
2635 (for part (realpart imagpart)
2636  (for op (plus minus)
2637   (simplify
2638    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2639    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2640 (simplify
2641  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2642  (convert (COS @0)))
2643 (simplify
2644  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2645  (convert (SIN @0)))
2647 /* conj(conj(x)) -> x  */
2648 (simplify
2649  (conj (convert? (conj @0)))
2650  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2651   (convert @0)))
2653 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2654 (simplify
2655  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2656  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2657   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2659 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2660 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2661  (simplify
2662   (bswap (bswap @0))
2663   @0)
2664  (simplify
2665   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2666   (bit_not @0))
2667  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2668   (simplify
2669    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2670    (bitop @0 (bswap @1)))))
2673 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2675 /* Simplify constant conditions.
2676    Only optimize constant conditions when the selected branch
2677    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2678    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2679    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2680    this one as we depend on doing this transform before possibly
2681    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2682    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2683    genmatch cannot handle.  */
2684 (simplify
2685  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2686  (if (integer_zerop (@0))
2687   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2688    @2)
2689   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2690    @1)))
2691 (simplify
2692  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2693  (if (integer_all_onesp (@0))
2694   @1
2695   (if (integer_zerop (@0))
2696    @2)))
2698 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2699    be extended.  */
2700 /* This pattern implements two kinds simplification:
2702    Case 1)
2703    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2704      1) Conversions are type widening from smaller type.
2705      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2706      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2707    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2708    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2709    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2710    referred var is always benefitial for complicated cases.
2712    Case 2)
2713    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2714 (for cmp (lt le gt ge eq)
2715  (simplify
2716   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2717   (with
2718    {
2719      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2720      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2721      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2723      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2724          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2725          && (types_match (c1_type, from_type)
2726              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2727                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2728                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2729          && (types_match (c2_type, from_type)
2730              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2731                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2732                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2733        {
2734          if (cmp != EQ_EXPR)
2735            {
2736              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2737                {
2738                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2739                  if (cmp == LE_EXPR)
2740                    code = LT_EXPR;
2741                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2742                  if (cmp == GT_EXPR)
2743                    code = GE_EXPR;
2744                }
2745              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2746                {
2747                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2748                  if (cmp == LT_EXPR)
2749                    code = LE_EXPR;
2750                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2751                  if (cmp == GE_EXPR)
2752                    code = GT_EXPR;
2753                }
2754              if (code != ERROR_MARK
2755                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2756                {
2757                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2758                    code = MIN_EXPR;
2759                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2760                    code = MAX_EXPR;
2761                }
2762            }
2763          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2764          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2765            code = EQ_EXPR;
2766        }
2767    }
2768    (if (code == MAX_EXPR)
2769     (convert (max @1 (convert @2)))
2770     (if (code == MIN_EXPR)
2771      (convert (min @1 (convert @2)))
2772      (if (code == EQ_EXPR)
2773       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2774                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2776 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2778      1) OP is PLUS or MINUS.
2779      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2780      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2782    This pattern also handles special cases like:
2784      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2785         integer zero.  In this case,
2786           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2787           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2788      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2789         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2790         code.
2792    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2793    simplified at the moment because C standard requires additional
2794    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2795    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2796 (for op (plus minus)
2797  (for cmp (lt le gt ge)
2798   (simplify
2799    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2800    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2801     (if (types_match (from_type, to_type)
2802          /* Check if it is special case A).  */
2803          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2804              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2805              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2806              && integer_zerop (@1)
2807              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2808      (with
2809       {
2810         bool overflow = false;
2811         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2812         wide_int real_c1;
2813         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2814         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2815         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2816         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2818         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2819             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2820             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2821         if (!types_match (from_type, to_type))
2822           {
2823             if (cmp_code == LT_EXPR)
2824               cmp_code = GT_EXPR;
2825             if (cmp_code == GE_EXPR)
2826               cmp_code = LE_EXPR;
2827             c1 = wi::max_value (to_type);
2828           }
2829         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2830            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2831            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2832            if it is undefined.  */
2833         if (op == PLUS_EXPR)
2834           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2835         else
2836           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2838         code = cmp_code;
2839         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2840           {
2841             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2842                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2843             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2844                 && !overflow)
2845               {
2846                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2847                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2848                   code = LT_EXPR;
2849                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2850                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2851                   code = GE_EXPR;
2852               }
2853             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2854                 && !overflow)
2855               {
2856                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2857                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2858                   code = LE_EXPR;
2859                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2860                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2861                   code = GT_EXPR;
2862               }
2863             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2864               {
2865                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2866                   code = MIN_EXPR;
2867                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2868                   code = MAX_EXPR;
2869               }
2870           }
2871       }
2872       (if (code == MAX_EXPR)
2873        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2874            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2875        (if (code == MIN_EXPR)
2876         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2877             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2879 (for cnd (cond vec_cond)
2880  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2881  (simplify
2882   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2883   (cnd @0 @1 @3))
2884  (simplify
2885   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2886   (cnd @0 @1 @3))
2887  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2888  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2889     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2890     The following is still important to merge then and else arm cases
2891     from if-conversion.  */
2892  (simplify
2893   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2894   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2895        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2896        && invert_tree_comparison
2897            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2898        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2899        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2900    (cnd @0 @1 @3)))
2901  (simplify
2902   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2903   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2904        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2905        && invert_tree_comparison
2906            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2907        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2908        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2909    (cnd @0 @3 @4)))
2911  /* A ? B : B -> B.  */
2912  (simplify
2913   (cnd @0 @1 @1)
2914   @1)
2916  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2917  (simplify
2918   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2919   (cnd @0 @2 @1)))
2921 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2922    return all -1 or all 0 results.  */
2923 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2924    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2925 (simplify
2926  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2927  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2928       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2929                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2930       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2931           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2932   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2934 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2935 (simplify
2936  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2937  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2938       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2939                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2940       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2941           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2942   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2945 /* Simplifications of comparisons.  */
2947 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2948    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2949    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2950 (for cmp  (le gt)
2951      acmp (lt ge)
2952  (simplify
2953   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2954   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2955    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2956 (for cmp  (ge lt)
2957      acmp (gt le)
2958  (simplify
2959   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2960   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2961    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2964 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2965    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2966    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2967    that with expression code iteration.  */
2968 (for cmp (tcc_comparison)
2969      icmp (inverted_tcc_comparison)
2970      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2971  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2972     and handle some more cases by using
2973       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2974     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2975     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2976  (simplify
2977   (bit_not (cmp @0 @1))
2978   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2979        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2980    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2981       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2982       a computed operator in the replacement tree thus we have
2983       to play the trick below.  */
2984    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2985              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2986     (if (ic == icmp)
2987      (icmp @0 @1)
2988      (if (ic == ncmp)
2989       (ncmp @0 @1))))))
2990  (simplify
2991   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2992   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2993             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2994    (if (ic == icmp)
2995     (icmp @0 @1)
2996     (if (ic == ncmp)
2997      (ncmp @0 @1))))))
2999 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
3000    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
3001    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
3002    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
3003    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
3004 (for cmp (eq ne)
3005  (for sub (minus pointer_diff)
3006   (simplify
3007    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
3008    (if (single_use (@2))
3009     (cmp @0 @1)))))
3011 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
3012    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
3013    often enough for folding it to be of value.  One example is in
3014    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
3015 (for cmp (simple_comparison)
3016      scmp (swapped_simple_comparison)
3017  (simplify
3018   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
3019   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
3020   (if (integer_zerop (@1))
3021    (cmp @1 @2)
3022    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3023         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3024         && single_use (@3))
3025     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
3026     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
3027      (scmp @0 @2)
3028      (cmp @0 @2))))))
3030 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
3031    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
3032 (for cmp (eq ge le)
3033  (simplify
3034   (cmp @0 @0)
3035   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3036        || ! HONOR_NANS (@0))
3037    { constant_boolean_node (true, type); }
3038    (if (cmp != EQ_EXPR)
3039     (eq @0 @0)))))
3040 (for cmp (ne gt lt)
3041  (simplify
3042   (cmp @0 @0)
3043   (if (cmp != NE_EXPR
3044        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3045        || ! HONOR_NANS (@0))
3046    { constant_boolean_node (false, type); })))
3047 (for cmp (unle unge uneq)
3048  (simplify
3049   (cmp @0 @0)
3050   { constant_boolean_node (true, type); }))
3051 (for cmp (unlt ungt)
3052  (simplify
3053   (cmp @0 @0)
3054   (unordered @0 @0)))
3055 (simplify
3056  (ltgt @0 @0)
3057  (if (!flag_trapping_math)
3058   { constant_boolean_node (false, type); }))
3060 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
3061 (for cmp (simple_comparison)
3062  (simplify
3063   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
3064   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
3065    (cmp @1 @0))))
3067 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
3068 (for cmp (simple_comparison)
3069      scmp (swapped_simple_comparison)
3070  (simplify
3071   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3072   (if (single_use (@2)
3073        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
3074    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3076 (for cmp (simple_comparison)
3077  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3078  (simplify
3079   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3080   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3081        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3082            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3083        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3084            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3085    (with
3086     {
3087       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3088       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3089         {
3090           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3091           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3092               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3093             type1 = float_type_node;
3094           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3095               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3096             type1 = double_type_node;
3097         }
3098       tree newtype
3099         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3100            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3101     }
3102     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3103      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3105  (simplify
3106   (cmp @0 REAL_CST@1)
3107   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3108   (switch
3109    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3110    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3111     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3112    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3113    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3114         && ! HONOR_SNANS (@1))
3115     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3116    /* Fold comparisons against infinity.  */
3117    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3118         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3119     (with
3120      {
3121        REAL_VALUE_TYPE max;
3122        enum tree_code code = cmp;
3123        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3124        if (neg)
3125          code = swap_tree_comparison (code);
3126      }
3127      (switch
3128       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3129       (if (code == GT_EXPR
3130            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3131        { constant_boolean_node (false, type); })
3132       (if (code == LE_EXPR)
3133        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3134        (if (! HONOR_NANS (@0))
3135         { constant_boolean_node (true, type); }
3136         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3137            an "invalid" exception.  */
3138         (if (!flag_trapping_math)
3139          (eq @0 @0))))
3140       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3141          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3142       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3143            || code == GE_EXPR)
3144        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3145         (if (neg)
3146          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3147          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3148       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3149       (if (code == LT_EXPR)
3150        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3151         (if (neg)
3152          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3153          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3154       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3155          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3156       (if (code == NE_EXPR)
3157        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3158         (if (! HONOR_NANS (@0))
3159          (if (neg)
3160           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3161           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3162          (if (neg)
3163           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3164           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3166  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3167     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3168     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3169     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3170  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3171   (for op (plus minus)
3172    (simplify
3173     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3174     (with
3175      {
3176        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3177                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3178      }
3179      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3180       (cmp @0 { tem; }))))))
3182  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3183     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3184     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3185     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3186  (if (flag_associative_math)
3187   (simplify
3188    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3189    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3190     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3191      (cmp { tem; } @1)))))
3193  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3194  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3195       && ! flag_errno_math)
3196   (for sq (SQRT)
3197    (simplify
3198     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3199     (switch
3200      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3201       (switch
3202        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3203        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3204         { constant_boolean_node (false, type); })
3205        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3206           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3207        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3208         { constant_boolean_node (true, type); })
3209        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3210        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3211      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3212       (switch
3213        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3214        (if (cmp == LT_EXPR)
3215         { constant_boolean_node (false, type); })
3216        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3217        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3218         { constant_boolean_node (true, type); })
3219        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3220        (if (cmp == LE_EXPR)
3221         (eq @0 @1))
3222        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3223           == or !=.  In the last case:
3225             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3227           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3228           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3229        (cmp @0 @1)))
3230      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3231       (with
3232        {
3233          REAL_VALUE_TYPE c2;
3234          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3235                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3236          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3237        }
3238        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3239         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3240         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3241          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3242          { constant_boolean_node (false, type); })
3243         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3244         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3245      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3246       (with
3247        {
3248          REAL_VALUE_TYPE c2;
3249          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3250                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3251          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3252        }
3253        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3254         (switch
3255          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3256             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3257          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3258           { constant_boolean_node (true, type); })
3259          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3260             don't care about NaNs.  */
3261          (if (! HONOR_NANS (@0))
3262           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3263          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3264             don't care about Infinities.  */
3265          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3266           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3267          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3268          (if (GENERIC)
3269           (truth_andif
3270            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3271            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3272         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3273         (if (! HONOR_NANS (@0))
3274          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3275          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3276          (if (GENERIC)
3277           (truth_andif
3278            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3279            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3280    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3281    (simplify
3282     (cmp (sq @0) (sq @1))
3283       (if (! HONOR_NANS (@0))
3284         (cmp @0 @1))))))
3286 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3287 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3288      icmp (le le eq ne ge ge)
3289  (simplify
3290   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3291    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3292         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3293     (with
3294      {
3295        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3296        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3297        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3298        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3299        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3300           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3301           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3302           -fno-signaling-nans.  */
3303        bool exception_p
3304          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3305                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3306        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3307           only one mantissa bit.  */
3308        bool signed_p = isign == SIGNED;
3309        bool itype_fits_ftype_p
3310          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3311      }
3312      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3313         -fno-trapping-math.  */
3314      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3315       (with
3316        {
3317          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3318          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3319          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3321          REAL_VALUE_TYPE icst;
3322          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3323            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3324          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3325            real_floor (&icst, fmt, cst);
3326          else
3327            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3329          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3331          bool overflow_p = false;
3332          wide_int icst_val
3333            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3334        }
3335        (switch
3336         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3337         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3338          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3339                                   type); })
3340         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3341          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3342                                   type); })
3343         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3344         (if (cst_int_p)
3345          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3346                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3347         )
3348         /* When CST is fractional, optimize
3349             (FTYPE) N == CST -> 0
3350             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3351         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3352          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3353         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3354         (with
3355          {
3356            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3357          }
3358          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3360 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3361 (for cmp (eq ne)
3362  (simplify
3363   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3364   (if (!integer_zerop (@1))
3365    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3366     (cmp @0 @2)
3367     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3368      (with
3369       {
3370         bool ovf;
3371         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3372                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3373       }
3374       (if (ovf)
3375        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3376        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3377 (for cmp (lt le gt ge)
3378  (simplify
3379   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3380   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3381    (with
3382     {
3383       bool ovf;
3384       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3385                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3386     }
3387     (if (ovf)
3388      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3389                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3390                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3391      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3393 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3394 (simplify
3395  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3396  (if (types_match (@0, @1))
3397   (unordered @0 @1)))
3398 (simplify
3399  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3400  (if (types_match (@0, @1))
3401   (ordered @0 @1)))
3402 (simplify
3403  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3404  @2)
3405 (simplify
3406  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3407  @2)
3409 /* Simple range test simplifications.  */
3410 /* A < B || A >= B -> true.  */
3411 (for test1 (lt le le le ne ge)
3412      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3413  (simplify
3414   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3415   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3416        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3417    { constant_boolean_node (true, type); })))
3418 /* A < B && A >= B -> false.  */
3419 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3420      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3421  (simplify
3422   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3423   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3424        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3425    { constant_boolean_node (false, type); })))
3427 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3428    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3430    Note that comparisons
3431      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3432      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3433    will be canonicalized to above so there's no need to
3434    consider them here.
3435  */
3437 (for cmp (le gt)
3438      eqcmp (eq ne)
3439  (simplify
3440   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3441   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3442    (with
3443     {
3444      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3445      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3446      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3447      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3448      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3449     }
3450     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3451          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3452       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3453              { build_zero_cst (ty); }))))))
3455 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3456 (for cmp (tcc_comparison)
3457      scmp (swapped_tcc_comparison)
3458  (simplify
3459   (cmp (negate @0) (negate @1))
3460   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3461        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3462            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3463    (scmp @0 @1)))
3464  (simplify
3465   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3466   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3467        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3468            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3469    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3470     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3471      (scmp @0 { tem; }))))))
3473 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3474 (for op (eq ne)
3475  (simplify
3476   (op (abs @0) zerop@1)
3477   (op @0 @1)))
3479 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3480    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3481 (for cmp (simple_comparison)
3482  (simplify
3483   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3484   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3485        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3486           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3487        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3488             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3489             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3490        && single_use (@0))
3491    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3492         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3493             || @1 != @10)
3494         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3495             || cmp == NE_EXPR
3496             || cmp == EQ_EXPR)
3497         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3498     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3499        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3500        constant which fold_convert produces.  */
3501     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3502      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3503                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3504      (cmp @00 (convert @1)))
3506     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3507      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3508      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3509            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3510            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3511                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3512           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3513               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3514                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3515                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3516                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3517               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3518                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3519                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3520       (cmp @00 (convert @10))
3521       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3522            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3523            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3524        (with
3525         {
3526           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3527           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3528           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3529           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3530         }
3531         (if (above || below)
3532          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3533           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3534           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3535            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3536            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3537             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3539 (for cmp (eq ne)
3540  /* A local variable can never be pointed to by
3541     the default SSA name of an incoming parameter.
3542     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3543  (simplify
3544   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3545   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3546        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3547    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3548     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3549          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3550      (if (cmp == NE_EXPR)
3551       { constant_boolean_node (true, type); }
3552       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3554 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3555 (for cmp (eq ne)
3557  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3558     Similarly for NE_EXPR.  */
3559  (simplify
3560   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3561   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3562        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3563    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3565  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3566  (simplify
3567   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3568   (cmp @0 @1))
3570  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3571     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3572  (simplify
3573   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3574   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3576  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3577  (simplify
3578   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3579   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3580    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3582  (simplify
3583   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3584   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3585    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3587 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3588    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3589 (for cmp (eq ne)
3590      icmp (ne eq)
3591  (simplify
3592   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3593   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3595 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3596    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3597 (simplify
3598  (cond
3599   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3600   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
3601  (if (integer_pow2p (@2))
3602   (with {
3603      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3604                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3605    }
3606    (if (shift > 0)
3607     (bit_and
3608      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3609     (bit_and
3610      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
3611      @2)))))
3613 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3614    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3615 (for cmp (eq ne)
3616      ncmp (ge lt)
3617  (simplify
3618   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3619   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3620        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3621        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3622        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3623    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3624     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3626 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3627    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3628 (simplify
3629  (cond
3630   (lt @0 integer_zerop)
3631   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
3632  (if (integer_pow2p (@1)
3633       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3634   (with {
3635     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3636    }
3637    (if (shift >= 0)
3638     (bit_and
3639      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3640      @1)
3641     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3642        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3643     (bit_and (convert @0) @1)))))
3645 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3646    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3647    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3648    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3649 (for cmp (simple_comparison)
3650  (simplify
3651   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3652   (with
3653    {
3654      poly_int64 off0, off1;
3655      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3656      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3657      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3658        {
3659          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3660          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3661        }
3662      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3663        {
3664          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3665          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3666        }
3667    }
3668    (if (base0 && base1)
3669     (with
3670      {
3671        int equal = 2;
3672        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3673           the value expressions might point to fields/elements
3674           of other vars etc.  */
3675        if (GENERIC
3676            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3677                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3678          ;
3679        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3680                 && decl_in_symtab_p (base1))
3681          equal = symtab_node::get_create (base0)
3682                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3683        else if ((DECL_P (base0)
3684                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3685                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3686                 && (DECL_P (base1)
3687                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3688                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3689          equal = (base0 == base1);
3690      }
3691      (if (equal == 1
3692           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3693               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3694               || known_eq (off0, off1)
3695               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3696                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3697               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3698                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3699       (switch
3700        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3701         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3702        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3703         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3704        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3705         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3706        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3707         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3708        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3709         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3710        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3711         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3712       (if (equal == 0
3713            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3714            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3715            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3716                || known_eq (off0, off1)))
3717        (switch
3718         (if (cmp == EQ_EXPR)
3719          { constant_boolean_node (false, type); })
3720         (if (cmp == NE_EXPR)
3721          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3723 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3724 (for neeq (ne eq)
3725  (simplify
3726   (neeq @0 @1)
3727   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3728        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3729    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
3731 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3732    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3733    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3734    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3735    canonicalizaion is not wanted.  */
3737 (for cmp (ne eq)
3738  (simplify
3739   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3740   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3741          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3742          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3743         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3744             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3745             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3746        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3747    (cmp @0 (convert @1)))))
3749 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3750 (for cmp (lt gt le ge)
3751  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3752     the specified precision will have known values.  */
3753  (simplify
3754   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3755   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3756        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3757    (with
3758     {
3759       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3760       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3761       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3762       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3763       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3764     }
3765     (switch
3766      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3767       (switch
3768        (if (cmp == GT_EXPR)
3769         { constant_boolean_node (false, type); })
3770        (if (cmp == GE_EXPR)
3771         (eq @2 @1))
3772        (if (cmp == LE_EXPR)
3773         { constant_boolean_node (true, type); })
3774        (if (cmp == LT_EXPR)
3775         (ne @2 @1))))
3776      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3777       (switch
3778        (if (cmp == LT_EXPR)
3779         { constant_boolean_node (false, type); })
3780        (if (cmp == LE_EXPR)
3781         (eq @2 @1))
3782        (if (cmp == GE_EXPR)
3783         { constant_boolean_node (true, type); })
3784        (if (cmp == GT_EXPR)
3785         (ne @2 @1))))
3786      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3787       (switch
3788        (if (cmp == GT_EXPR)
3789         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3790        (if (cmp == LE_EXPR)
3791         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3792      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3793       (switch
3794        (if (cmp == GE_EXPR)
3795         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3796        (if (cmp == LT_EXPR)
3797         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3798      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3799           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3800           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3801              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3802              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3803              max associated with this sign bit.  */
3804           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3805           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3806           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3807       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3808          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3809       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3810        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3811         (if (cmp == LE_EXPR)
3812          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3813          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3815 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3816  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3817  (simplify
3818   (cmp @0 REAL_CST@1)
3819   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3820        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3821    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3822                             ? false : true, type); })))
3824 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3825 (simplify
3826  (ne @0 integer_zerop)
3827  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3828       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3829   (non_lvalue @0)))
3830 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3831 (simplify
3832  (eq @0 integer_onep)
3833  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3834       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3835   (non_lvalue @0)))
3836 /* Do not handle
3837    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3838    bool_var != 1 becomes !bool_var
3839    here because that only is good in assignment context as long
3840    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3841    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3842    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3844 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3845    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3846    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3847    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3848 (for cmp (lt le ge gt)
3849      out (gt gt le le)
3850  (simplify
3851   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3852   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3853        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3854        && wi::to_wide (@1) != 0
3855        && single_use (@2))
3856    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3857     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3858                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3859                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3861 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3862    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3863    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3864 (for cmp (gt le)
3865  (simplify
3866   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3867   (if (single_use (@2)
3868        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3869        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3870        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3871    (cmp @1 @0))))
3873 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3874 /* A - B > A  */
3875 (for cmp (gt le)
3876      out (ne eq)
3877  (simplify
3878   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3879   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3880        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3881    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3882 /* A + B < A  */
3883 (for cmp (lt ge)
3884      out (ne eq)
3885  (simplify
3886   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3887   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3888        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3889    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3891 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3892    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3893 (for cmp (lt ge)
3894      out (ne eq)
3895  (simplify
3896   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3897   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3898    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3899     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3901 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3902    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3903    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3904    section that follows this one.
3906    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3907    the following:
3909    - the rule describes an identity
3911    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3912      multiplication
3914    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3915      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3916      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3917      when the operand has that value.)  */
3919 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3920  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3921  (simplify
3922   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3923   (if (!HONOR_SNANS (type))
3924    @0))
3926  (for op (plus minus)
3927   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3928   (simplify
3929    (op (rdiv @0 @1)
3930        (rdiv @2 @1))
3931    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3933  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3934  (for root (SQRT CBRT)
3935   (simplify
3936    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3937     (root (mult @0 @1))))
3939  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3940  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3941   (simplify
3942    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3943     (exps (plus @0 @1))))
3945  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3946  (for root (SQRT CBRT)
3947   (simplify
3948    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3949     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3951  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3952  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3953   (simplify
3954    (rdiv @0 (exps:s @1))
3955     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3957  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3958       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3959   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3960   (simplify
3961    (logs (exps @0))
3962    @0)
3963   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3964   (simplify
3965    (exps (logs @0))
3966    @0))
3968  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3969     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3970     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3971  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3972       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3973   (simplify
3974    (logs (exps @0))
3975    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3976     (with {
3977       tree x;
3978       switch (exps)
3979         {
3980         CASE_CFN_EXP:
3981           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3982           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3983           break;
3984         CASE_CFN_EXP2:
3985           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3986           x = build_real (type, dconst2);
3987           break;
3988         CASE_CFN_EXP10:
3989         CASE_CFN_POW10:
3990           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3991           {
3992             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3993             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3994             x = build_real (type, dconst10);
3995           }
3996           break;
3997         default:
3998           gcc_unreachable ();
3999         }
4000       }
4001      (mult (logs { x; }) @0)))))
4003  (for logs (LOG LOG
4004             LOG2 LOG2
4005             LOG10 LOG10)
4006       exps (SQRT CBRT)
4007   (simplify
4008    (logs (exps @0))
4009    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4010     (with {
4011       tree x;
4012       switch (exps)
4013         {
4014         CASE_CFN_SQRT:
4015           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
4016           x = build_real (type, dconsthalf);
4017           break;
4018         CASE_CFN_CBRT:
4019           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
4020           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
4021           break;
4022         default:
4023           gcc_unreachable ();
4024         }
4025       }
4026      (mult { x; } (logs @0))))))
4028  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
4029  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
4030       pows (POW)
4031   (simplify
4032    (logs (pows @0 @1))
4033    (mult @1 (logs @0))))
4035  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
4036     or if C is a positive power of 2,
4037     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
4038 #if GIMPLE
4039  (for pows (POW)
4040       exps (EXP)
4041       logs (LOG)
4042       exp2s (EXP2)
4043       log2s (LOG2)
4044   (simplify
4045    (pows REAL_CST@0 @1)
4046    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4047         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
4048         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
4049            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
4050            beneficial for all constants to postpone this until later,
4051            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
4052            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
4053            pessimization.  */
4054         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4055     (with {
4056        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
4057        bool use_exp2 = false;
4058        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc)
4059            && value->cl == rvc_normal)
4060          {
4061            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
4062            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
4063            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
4064              use_exp2 = true;
4065          }
4066      }
4067      (if (!use_exp2)
4068       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
4069        (exps (mult (logs @0) @1)))
4070       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
4071 #endif
4073  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
4074  (for pows (POW)
4075       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4076       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
4077   (simplify
4078    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
4079    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
4080         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4081     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
4083  (for sqrts (SQRT)
4084       cbrts (CBRT)
4085       pows (POW)
4086       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
4087   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
4088   (simplify
4089    (sqrts (exps @0))
4090    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
4091   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
4092   (simplify
4093    (cbrts (exps @0))
4094    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4095   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
4096   (simplify
4097    (pows (exps @0) @1)
4098    (exps (mult @0 @1))))
4100  /* tan(atan(x)) -> x.  */
4101  (for tans (TAN)
4102       atans (ATAN)
4103   (simplify
4104    (tans (atans @0))
4105    @0)))
4107 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
4108 (simplify
4109  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
4110  (abs @0))
4112 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
4113 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4114  (simplify
4115   (fns (fns @0))
4116   (fns @0)))
4117 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
4118 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4119  (simplify
4120   (fns integer_valued_real_p@0)
4121   @0))
4123 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4124 (simplify
4125  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4126  (abs @0))
4128 /* pow(1,x) -> 1.  */
4129 (simplify
4130  (POW real_onep@0 @1)
4131  @0)
4133 (simplify
4134  /* copysign(x,x) -> x.  */
4135  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4136  @0)
4138 (simplify
4139  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4140  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4141  (abs @0))
4143 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4144  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4145  (simplify
4146   (scale real_zerop@0 @1)
4147   @0)
4148  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4149  (simplify
4150   (scale @0 integer_zerop@1)
4151   @0)
4152  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4153  (simplify
4154   (scale REAL_CST@0 @1)
4155   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4156    @0)))
4158 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4159    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4161    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4162    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4163    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4164    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4166 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4167  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4168  (simplify
4169   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4170    (SIN @0))
4172  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4173  (simplify
4174   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4175   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4176    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4178  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4179  (simplify
4180   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4181    (TAN @0))
4183  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4184  (simplify
4185   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4186    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4188  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4189  (simplify
4190   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4191   (if (! HONOR_NANS (@0)
4192        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4193    (COS @0)))
4195  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4196  (simplify
4197   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4198   (if (! HONOR_NANS (@0)
4199        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4200    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4202  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4203  (simplify
4204   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4205    (POW @0 (plus @1 @2)))
4207  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4208  (simplify
4209   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4210    (POW (mult @0 @2) @1))
4212  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4213  (simplify
4214   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4215    (POWI (mult @0 @2) @1))
4217  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4218  (simplify
4219   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4220   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4221    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4223  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4224  (simplify
4225   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4226    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4228  (for sqrts (SQRT)
4229       cbrts (CBRT)
4230       pows (POW)
4231   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4232   (simplify
4233    (sqrts (sqrts @0))
4234    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4235   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4236   (simplify
4237    (sqrts (cbrts @0))
4238    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4239   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4240   (simplify
4241    (cbrts (sqrts @0))
4242    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4243   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4244   (simplify
4245    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4246    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4247   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4248   (simplify
4249    (sqrts (pows @0 @1))
4250    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4251   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4252   (simplify
4253    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4254    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4255   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4256   (simplify
4257    (pows (sqrts @0) @1)
4258    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4259   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4260   (simplify
4261    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4262    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4263   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4264   (simplify
4265    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4266    (pows @0 (mult @1 @2))))
4268  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4269  (simplify
4270   (CABS (complex @0 @0))
4271   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4273  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4274  (simplify
4275   (HYPOT @0 @0)
4276   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4278  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4279  (for cexps (CEXP)
4280       exps (EXP)
4281       cexpis (CEXPI)
4282   (simplify
4283    (cexps compositional_complex@0)
4284    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4285     (complex
4286      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4287      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4289 (if (canonicalize_math_p ())
4290  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4291  (for floors (FLOOR_ALL)
4292       truncs (TRUNC_ALL)
4293   (simplify
4294    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4295    (truncs @0))))
4297 (match double_value_p
4298  @0
4299  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4300 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4301             BUILT_IN_FLOORL
4302             BUILT_IN_CEILL
4303             BUILT_IN_ROUNDL
4304             BUILT_IN_NEARBYINTL
4305             BUILT_IN_RINTL)
4306      tos (BUILT_IN_TRUNC
4307           BUILT_IN_FLOOR
4308           BUILT_IN_CEIL
4309           BUILT_IN_ROUND
4310           BUILT_IN_NEARBYINT
4311           BUILT_IN_RINT)
4312  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4313  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4314   (simplify
4315    (froms (convert double_value_p@0))
4316    (convert (tos @0)))))
4318 (match float_value_p
4319  @0
4320  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4321 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4322             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4323             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4324             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4325             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4326             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4327      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4328           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4329           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4330           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4331           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4332           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4333  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4334     if x is a float.  */
4335  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4336       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4337   (simplify
4338    (froms (convert float_value_p@0))
4339    (convert (tos @0)))))
4341 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4342      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4343  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4344  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4345   (simplify
4346    (froms (convert double_value_p@0))
4347    (tos @0))))
4349 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4350             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4351      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4352  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4353     if x is a float.  */
4354  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4355   (simplify
4356    (froms (convert float_value_p@0))
4357    (tos @0))))
4359 (if (canonicalize_math_p ())
4360  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4361  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4362   (simplify
4363    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4364    (fix_trunc @0))))
4366 (if (canonicalize_math_p ())
4367  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4368  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4369            ICEIL LCEIL LLCEIL
4370            IROUND LROUND LLROUND)
4371   (simplify
4372    (fns integer_valued_real_p@0)
4373    (fix_trunc @0)))
4374  (if (!flag_errno_math)
4375   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4376   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4377    (simplify
4378     (rints integer_valued_real_p@0)
4379     (fix_trunc @0)))))
4381 (if (canonicalize_math_p ())
4382  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4383       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4384       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4385   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4386      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4387   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4388        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4389    (simplify
4390     (ifn @0)
4391     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4392   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4393      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4394   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4395        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4396    (simplify
4397     (llfn @0)
4398     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4400 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4401 (simplify
4402  (CPROJ @0)
4403  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4404    @0))
4406 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4407    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4408 (simplify
4409  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4410  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4411   { build_complex_inf (type, false); }))
4413 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4414 (simplify
4415  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4416  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4417   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4419 (for pows (POW)
4420      sqrts (SQRT)
4421      cbrts (CBRT)
4422  (simplify
4423   (pows @0 REAL_CST@1)
4424   (with {
4425     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4426     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4427    }
4428    (switch
4429     /* pow(x,0) -> 1.  */
4430     (if (real_equal (value, &dconst0))
4431      { build_real (type, dconst1); })
4432     /* pow(x,1) -> x.  */
4433     (if (real_equal (value, &dconst1))
4434      @0)
4435     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4436     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4437      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4438     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4439     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4440          && canonicalize_math_p ()
4441          && real_equal (value, &dconsthalf))
4442      (sqrts @0))
4443     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4444     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4445          && canonicalize_math_p ()
4446          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4447              real_equal (value, &tmp)))
4448      (cbrts @0))))))
4450 /* powi(1,x) -> 1.  */
4451 (simplify
4452  (POWI real_onep@0 @1)
4453  @0)
4455 (simplify
4456  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4457  (switch
4458   /* powi(x,0) -> 1.  */
4459   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4460    { build_real (type, dconst1); })
4461   /* powi(x,1) -> x.  */
4462   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4463    @0)
4464   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4465   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4466    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4468 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4470    These are conceptually similar to the transformations performed for
4471    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4472    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4474 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4475    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4476    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4477    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4478    operation and convert the result to the desired type.  */
4479 (for op (plus minus)
4480   (simplify
4481     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4482     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4483          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4484             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4485          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4486          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4487          /* The precision of the type of each operand must match the
4488             precision of the mode of each operand, similarly for the
4489             result.  */
4490          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4491          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4492          && type_has_mode_precision_p (type)
4493          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4494          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4495          && types_match (@0, type)
4496          && (types_match (@0, @1)
4497              /* Or the second operand is const integer or converted const
4498                 integer from valueize.  */
4499              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4500       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4501         (op @0 (convert @1))
4502         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4503          (convert (op (convert:utype @0)
4504                       (convert:utype @1))))))))
4506 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4507    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4508    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4509    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4510    arithmetic operation.  */
4511 (for op (minus plus)
4512  (simplify
4513   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4514   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4515        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4516           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4517        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4518        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4519        /* The precision of the type of each operand must match the
4520           precision of the mode of each operand, similarly for the
4521           result.  */
4522        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4523        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4524        && type_has_mode_precision_p (type)
4525        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4526        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4527        && types_match (@0, @1)
4528        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4529            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4530        && (wi::to_wide (@4)
4531            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4532                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4533    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4534     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4535      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4536     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4537      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4538                (convert:utype @4))))))))
4540 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4541    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4542 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
4543      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
4544      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
4545  (simplify
4546   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4547   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4548        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4549    (op @0 (ext @1 @2)))))
4551 (simplify
4552  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4553  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4554  { integer_zero_node; })
4556 (simplify
4557  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4558  (SIGNBIT @0)
4559  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4560   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4562 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4563 (for cmp (eq ne)
4564  (for op (plus minus)
4565       rop (minus plus)
4566   (simplify
4567    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4568    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4569         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4570         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4571         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4572     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4573      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4574           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4575       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4576       (if (single_use (@3))
4577        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4578                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4579 (for cmp (lt le gt ge)
4580  (for op (plus minus)
4581       rop (minus plus)
4582   (simplify
4583    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4584    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4585         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4586     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4587      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4588       {
4589         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4590                                 "when simplifying conditional to constant"),
4591                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4592         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4593         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4594         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4595                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4596                         != (op == MINUS_EXPR);
4597         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4598       }
4599       (if (single_use (@3))
4600        (with
4601         {
4602           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4603                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4604                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4605                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4606         }
4607         (cmp @0 { res; })))))))))
4609 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4611 (simplify
4612  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4613  (switch
4614   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4615        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4616    (switch
4617     (if (integer_zerop (@2))
4618      (view_convert (realpart @0)))
4619     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4620      (view_convert (imagpart @0)))))
4621   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4622        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4623        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4624        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4625        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4626        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4627             && integer_zerop (@2))
4628            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4629               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4630            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4631                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4632                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4633                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4634                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4635                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4636                                             - TYPE_PRECISION (type))
4637                                          : 0)) == 0)))
4638    (convert @0))))
4640 /* Simplify vector extracts.  */
4642 (simplify
4643  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4644  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4645       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4646           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4647               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4648   (with
4649    {
4650      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4651                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4652      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4653      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4654      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4655      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4656    }
4657    (if (n != 0
4658         && (idx % width) == 0
4659         && (n % width) == 0
4660         && known_le ((idx + n) / width,
4661                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4662     (with
4663      {
4664        idx = idx / width;
4665        n = n / width;
4666        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4667        poly_uint64 k = 1;
4668        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4669          {
4670            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4671            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4672              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4673          }
4674        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4675      }
4676      (switch
4677       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4678       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4679        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4680         { build_constructor (type, NULL); }
4681         (if (count == 1)
4682          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4683           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
4684           { build_zero_cst (type); })
4685          {
4686            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4687            vec_alloc (vals, count);
4688            for (unsigned i = 0;
4689                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4690              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4691                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4692            build_constructor (type, vals);
4693          })))
4694       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4695       (if (k.is_constant (&const_k)
4696            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4697        (switch
4698         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4699          { build_zero_cst (type); })
4700         (if (n == const_k)
4701          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
4702         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4703                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4705 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4706    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4707    not touching the extraction.  */
4708 (simplify
4709  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4710  (with
4711   {
4712     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4713     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4714       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4715     else
4716       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4717   }
4718   (switch
4719    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4720         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4721                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4722     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4723                                                  wi::to_wide (@rpos)
4724                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4725    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4726                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4727         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4728                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4729     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
4731 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
4732  (for fmas (FMA)
4733   (simplify
4734    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
4735    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4736   (simplify
4737    (fmas @0 @1 (negate @2))
4738    (IFN_FMS @0 @1 @2))
4739   (simplify
4740    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
4741    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4742   (simplify
4743    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
4744    (if (single_use (@3))
4745     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
4747  (simplify
4748   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
4749   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4750  (simplify
4751   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
4752   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4753  (simplify
4754   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
4755   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4756  (simplify
4757   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
4758    (if (single_use (@3))
4759     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
4761  (simplify
4762   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
4763   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4764  (simplify
4765   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
4766   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
4767  (simplify
4768   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
4769   (IFN_FMS @0 @1 @2))
4770  (simplify
4771   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
4772   (if (single_use (@3))
4773    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
4775  (simplify
4776   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
4777   (IFN_FMS @0 @1 @2))
4778  (simplify
4779   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
4780   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
4781  (simplify
4782   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
4783   (IFN_FMA @0 @1 @2))
4784  (simplify
4785   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
4786   (if (single_use (@3))
4787    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
4789 /* POPCOUNT simplifications.  */
4790 (for popcount (BUILT_IN_POPCOUNT BUILT_IN_POPCOUNTL BUILT_IN_POPCOUNTLL
4791                BUILT_IN_POPCOUNTIMAX)
4792   /* popcount(X&1) is nop_expr(X&1).  */
4793   (simplify
4794     (popcount @0)
4795     (if (tree_nonzero_bits (@0) == 1)
4796       (convert @0)))
4797   /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
4798   (simplify
4799     (plus (popcount:s @0) (popcount:s @1))
4800     (if (wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
4801       (popcount (bit_ior @0 @1))))
4802   /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
4803   (for cmp (le eq ne gt)
4804        rep (eq eq ne ne)
4805     (simplify
4806       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
4807       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4809 /* Simplify:
4811      a = a1 op a2
4812      r = c ? a : b;
4814    to:
4816      r = c ? a1 op a2 : b;
4818    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
4819    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
4820    simplification if the result of the operation isn't needed.  */
4821 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
4822      cond_op (COND_BINARY)
4823  (simplify
4824   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
4825   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
4826    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
4827     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
4828  (simplify
4829   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
4830   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
4831    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
4832     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))