compiler: enable escape analysis for runtime
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob3f6e0094bf503696fa65d4d3b50ca1a41df3dcab
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)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
87                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
88       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
89 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
90 (match (nop_convert @0)
91  @0) 
93 /* Simplifications of operations with one constant operand and
94    simplifications to constants or single values.  */
96 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
97   (simplify
98     (op @0 integer_zerop)
99     (non_lvalue @0)))
101 /* 0 +p index -> (type)index */
102 (simplify
103  (pointer_plus integer_zerop @1)
104  (non_lvalue (convert @1)))
106 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
107 (simplify
108  (pointer_diff @0 integer_zerop)
109  (convert @0))
111 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
112    Likewise if the operands are reversed.  */
113 (simplify
114  (plus:c @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
119 (simplify
120  (minus @0 real_zerop@1)
121  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
122   (non_lvalue @0)))
124 /* Simplify x - x.
125    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
126    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
127    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
128    is volatile.  */
129 (simplify
130  (minus @0 @0)
131  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
132   { build_zero_cst (type); }))
133 (simplify
134  (pointer_diff @@0 @0)
135  { build_zero_cst (type); })
137 (simplify
138  (mult @0 integer_zerop@1)
139  @1)
141 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
142    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
143    same in modes with signed zeros, since multiplying a
144    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
145 (simplify
146  (mult @0 real_zerop@1)
147  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
148   @1))
150 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
151    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
152 (simplify
153  (mult @0 real_onep)
154  (if (!HONOR_SNANS (type)
155       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
156           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
157   (non_lvalue @0)))
159 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
160 (simplify
161  (mult @0 real_minus_onep)
162   (if (!HONOR_SNANS (type)
163        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
164            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
165    (negate @0)))
167 (for cmp (gt ge lt le)
168      outp (convert convert negate negate)
169      outn (negate negate convert convert)
170  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
171  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
172  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
173  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
174  (simplify
175   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
176   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
177        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
178    (switch
179     (if (types_match (type, float_type_node))
180      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
181     (if (types_match (type, double_type_node))
182      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
183     (if (types_match (type, long_double_type_node))
184      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
185  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
186  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
187  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
188  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
189  (simplify
190   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
191   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
192        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
193    (switch
194     (if (types_match (type, float_type_node))
195      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
196     (if (types_match (type, double_type_node))
197      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
198     (if (types_match (type, long_double_type_node))
199      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
201 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
202 (simplify
203  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
204  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
205   (abs @0)))
207 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
208 (simplify
209  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
210  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
211   (negate (abs @0))))
213 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
214 (simplify
215  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
216  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
217   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
219 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
220 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
221   (simplify
222     (op @0 integer_onep)
223     (non_lvalue @0)))
225 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
226    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
227    toward zero.
228    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
229 (simplify
230  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
231  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
232       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
233           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
234           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
235   (rshift @0 @2)))
237 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
238    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
239    traps enables better optimizations than these anyway.  */
240 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
241  /* 0 / X is always zero.  */
242  (simplify
243   (div integer_zerop@0 @1)
244   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
245   (if (!integer_zerop (@1))
246    @0))
247   /* X / -1 is -X.  */
248  (simplify
249    (div @0 integer_minus_onep@1)
250    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
251     (negate @0)))
252  /* X / X is one.  */
253  (simplify
254   (div @0 @0)
255   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
256      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
257   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
258    { build_one_cst (type); }))
259  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
260  (simplify
261    (div:C @0 (abs @0))
262    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
264     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
265           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
266  /* X / -X is -1.  */
267  (simplify
268    (div:C @0 (negate @0))
269    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
270         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
271     { build_minus_one_cst (type); })))
273 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
274    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
275 (simplify
276  (floor_div @0 @1)
277  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
278       && TYPE_UNSIGNED (type))
279   (trunc_div @0 @1)))
281 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
282    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
283 (for div (trunc_div exact_div)
284  (simplify
285   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
286   (with {
287     bool overflow_p;
288     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
289                             TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
290    }
291    (if (!overflow_p)
292     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
293     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
294          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
295      { build_zero_cst (type); })))))
297 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
298    overflow is different.  */
299 (simplify
300  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
301  (with {
302    bool overflow_p;
303    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
304                            TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
305   }
306   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
307      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
308   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
309    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
311 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
312    NaNs or Infinities.  */
313 (simplify
314  (rdiv @0 @0)
315  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
316       && ! HONOR_NANS (type)
317       && ! HONOR_INFINITIES (type))
318   { build_one_cst (type); }))
320 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
321    NaNs or Infinities.  */
322 (simplify
323  (rdiv:C @0 (negate @0))
324  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
325       && ! HONOR_NANS (type)
326       && ! HONOR_INFINITIES (type))
327   { build_minus_one_cst (type); }))
329 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
330 (simplify
331  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
332   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
333        && ! HONOR_NANS (type)
334        && ! HONOR_INFINITIES (type))
335    (switch
336     (if (types_match (type, float_type_node))
337      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
338     (if (types_match (type, double_type_node))
339      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
340     (if (types_match (type, long_double_type_node))
341      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
343 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
344 (simplify
345  (rdiv @0 real_onep)
346  (if (!HONOR_SNANS (type))
347   (non_lvalue @0)))
349 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
350 (simplify
351  (rdiv @0 real_minus_onep)
352  (if (!HONOR_SNANS (type))
353   (negate @0)))
355 (if (flag_reciprocal_math)
356  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
357  (simplify
358   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
359   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
361  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
362  (simplify
363   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
364   (with
365    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
366    (if (tem)
367     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
369  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
370  (simplify
371   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
372    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
374 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
375 (simplify
376  (rdiv @0 (negate @1))
377  (rdiv (negate @0) @1))
379 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
380 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
381  (simplify
382   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
383   (if (integer_pow2p (@2)
384        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
385        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
386        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
387    (rshift (convert @0)
388            { build_int_cst (integer_type_node,
389                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
391 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
392    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
393    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
394    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
395    tell if it is or not in a portable manner.  */
396 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
397  (simplify
398   (rdiv @0 cst@1)
399   (if (optimize)
400    (if (flag_reciprocal_math
401         && !real_zerop (@1))
402     (with
403      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
404      (if (tem)
405       (mult @0 { tem; } )))
406     (if (cst != COMPLEX_CST)
407      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
408       (if (inverse)
409        (mult @0 { inverse; } ))))))))
411 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
412  /* 0 % X is always zero.  */
413  (simplify
414   (mod integer_zerop@0 @1)
415   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
416   (if (!integer_zerop (@1))
417    @0))
418  /* X % 1 is always zero.  */
419  (simplify
420   (mod @0 integer_onep)
421   { build_zero_cst (type); })
422  /* X % -1 is zero.  */
423  (simplify
424   (mod @0 integer_minus_onep@1)
425   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
426    { build_zero_cst (type); }))
427  /* X % X is zero.  */
428  (simplify
429   (mod @0 @0)
430   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
431   (if (!integer_zerop (@0))
432    { build_zero_cst (type); }))
433  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
434  (simplify
435   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
436   @2)
437  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
438  (simplify
439   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
440   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
441        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
442        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
443                              TYPE_SIGN (type)))
444    { build_zero_cst (type); })))
446 /* X % -C is the same as X % C.  */
447 (simplify
448  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
449   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
450        && !TREE_OVERFLOW (@1)
451        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
452        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
453        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
454        && !sign_bit_p (@1, @1))
455    (trunc_mod @0 (negate @1))))
457 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
458 (simplify
459  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
460  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
461       && !TYPE_UNSIGNED (type)
462       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
463       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
464       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
465          Y might be -1, because we would then change valid
466          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
467       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
468           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
469                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
470   (trunc_mod @0 (convert @1))))
472 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
473 (simplify
474  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
475  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
476   (convert (trunc_mod @0 @1))))
478 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
479    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
480    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
481    to A & ((C << N) - 1).  */
482 (match (power_of_two_cand @1)
483  INTEGER_CST@1)
484 (match (power_of_two_cand @1)
485  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
486 (for mod (trunc_mod floor_mod)
487  (simplify
488   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
489   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
490         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
491         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
492         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
493    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
495 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
496 (simplify
497  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
498  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
499   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
500                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
501                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
502                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
504 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
505 (simplify
506  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
507  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
508   (bit_and @0 (negate @1))))
510 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
511 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
512  (simplify
513   (div (mult:c @0 @1) @1)
514   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
515        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
516    @0)))
518 (for op (negate abs)
519  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
520  (for coss (COS COSH)
521   (simplify
522    (coss (op @0))
523     (coss @0)))
524  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
525  (for pows (POW)
526   (simplify
527    (pows (op @0) REAL_CST@1)
528    (with { HOST_WIDE_INT n; }
529     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
530      (pows @0 @1)))))
531  /* Likewise for powi.  */
532  (for pows (POWI)
533   (simplify
534    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
535    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
536     (pows @0 @1))))
537  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
538  (for hypots (HYPOT)
539   (simplify
540    (hypots (op @0) @1)
541    (hypots @0 @1))
542   (simplify
543    (hypots @0 (op @1))
544    (hypots @0 @1)))
545  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
546  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
547   (simplify
548    (copysigns (op @0) @1)
549    (copysigns @0 @1))))
551 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
552 (simplify
553  (mult (abs@1 @0) @1)
554  (mult @0 @0))
556 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
557 (for coss (COS COSH)
558      copysigns (COPYSIGN)
559  (simplify
560   (coss (copysigns @0 @1))
561    (coss @0)))
563 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
564 (for pows (POW)
565      copysigns (COPYSIGN)
566  (simplify
567   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
568   (with { HOST_WIDE_INT n; }
569    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
570     (pows @0 @1)))))
571 /* Likewise for powi.  */
572 (for pows (POWI)
573      copysigns (COPYSIGN)
574  (simplify
575   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
576   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
577    (pows @0 @1))))
579 (for hypots (HYPOT)
580      copysigns (COPYSIGN)
581  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
582  (simplify
583   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
584   (hypots @0 @2))
585  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
586  (simplify
587   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
588   (hypots @0 @1)))
590 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
591 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
592  (simplify
593   (copysigns @0 REAL_CST@1)
594   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
595    (negate (abs @0))
596    (abs @0))))
598 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
599 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
600  (simplify
601   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
602   (copysigns @0 @2)))
604 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
605 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
606  (simplify
607   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
608   (mult @0 @0)))
610 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
611 (for ccoss (CCOS CCOSH)
612  (simplify
613   (ccoss (negate @0))
614    (ccoss @0)))
616 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
617 (for ops (conj negate)
618  (for cabss (CABS)
619   (simplify
620    (cabss (ops @0))
621    (cabss @0))))
623 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
624 (simplify
625  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
626   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
627        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
628    (lshift @0 @2)))
630 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
631    into ((1 << C) >> x). */
632 (simplify
633  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
634   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
635        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
636        && single_use (@1))
637    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
638      (rshift (lshift @0 @2) @3)
639    (with
640     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
641     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
643 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
644 (simplify
645  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
646   (if (flag_associative_math
647        && single_use (@3))
648    (with
649     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
650     (if (tem)
651      (rdiv { tem; } @1)))))
653 /* Simplify ~X & X as zero.  */
654 (simplify
655  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
656   { build_zero_cst (type); })
658 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
659 (simplify
660   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
661   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
662     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
664 (for bitop (bit_and bit_ior)
665      cmp (eq ne)
666  /* PR35691: Transform
667     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
668     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
669  (simplify
670   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
672         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
673         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
674     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
675  /* Transform:
676     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
677     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
678  (simplify
679   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
680    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
681         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
682         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
683     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
685 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
686 (simplify
687  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
688   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
689 (simplify
690  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
691  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
692   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
694 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
695 (simplify
696  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
697   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
699 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
700 (for op (bit_ior bit_xor plus)
701  (simplify
702   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
703    (bit_xor @0 @1))
704  (simplify
705   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
706   (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
707    (bit_xor @0 @1))))
709 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
710 (simplify
711   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
712   (bit_ior @0 @1))
714 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
715 (simplify
716  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
717  @2)
719 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
720 (simplify
721  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
722  (bit_not (bit_and @0 @1)))
724 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
725 (simplify
726  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
727  (bit_and @0 @1))
729 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
730 (simplify
731  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
732  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
734 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
735 (for op (bit_and bit_xor)
736  (simplify
737   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
738   @2))
740 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
741 (simplify
742  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
743  @2)
745 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
746 (simplify
747  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
748  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
750 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
751 #if GIMPLE
752 (simplify
753  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
754  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
755       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
756   (bit_xor @0 @1)))
757 #endif
759 /* X % Y is smaller than Y.  */
760 (for cmp (lt ge)
761  (simplify
762   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
763   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
764    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
765 (for cmp (gt le)
766  (simplify
767   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
768   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
769    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
771 /* x | ~0 -> ~0  */
772 (simplify
773  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
774  @1)
776 /* x | 0 -> x  */
777 (simplify
778  (bit_ior @0 integer_zerop)
779  @0)
781 /* x & 0 -> 0  */
782 (simplify
783  (bit_and @0 integer_zerop@1)
784  @1)
786 /* ~x | x -> -1 */
787 /* ~x ^ x -> -1 */
788 /* ~x + x -> -1 */
789 (for op (bit_ior bit_xor plus)
790  (simplify
791   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
792   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
794 /* x ^ x -> 0 */
795 (simplify
796   (bit_xor @0 @0)
797   { build_zero_cst (type); })
799 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
800 (simplify
801   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
802   (bit_not @0))
804 /* x & ~0 -> x  */
805 (simplify
806  (bit_and @0 integer_all_onesp)
807   (non_lvalue @0))
809 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
810 (for bitop (bit_and bit_ior)
811  (simplify
812   (bitop @0 @0)
813   (non_lvalue @0)))
815 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
816 #if GIMPLE
817 (simplify
818  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
819  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
820       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
821   @0))
822 #endif
824 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
825 (simplify
826  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
827  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
829 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
830 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
831 (for bitop (bit_and bit_ior)
832  (simplify
833   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
834   (bitop @0 (bit_not @1))))
836 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
837 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
838 (for bitop (bit_and bit_ior)
839      rbitop (bit_ior bit_and)
840  (simplify
841   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
842   (bitop @1 @2)))
844 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
845 (simplify
846  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
847  (bit_xor @0 @1))
849 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
850 (simplify
851  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
852  (bit_and @0 @1))
854 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
855 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
856 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
857 (for op (plus bit_ior bit_xor)
858  (simplify
859   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
860   (bit_ior @0 @1)))
862 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
863 (simplify
864  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
865  (plus @0 @1))
867 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
868 (simplify
869  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
870  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
871       && !TYPE_SATURATING (type))
872   (bit_and @0 @1)))
874 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
875 (simplify
876  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
877  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
878       && !TYPE_SATURATING (type))
879   (bit_ior @0 @1)))
881 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
882 (simplify
883  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
884  (bit_and @0 @1))
886 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
887 (simplify
888  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
889  (bit_xor @0 @1))
891 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
892 (simplify
893  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
894  (bit_xor @0 @1))
896 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
897 (simplify
898  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
899  (bit_and @0 @1))
901 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
902    ~x | ~y -> ~(x & y) */
903 (for op (bit_and bit_ior)
904      rop (bit_ior bit_and)
905  (simplify
906   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
907   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
908        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
909    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
911 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
912    with a constant, and the two constants have no bits in common,
913    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
914    simplifications.  */
915 (for op (bit_xor plus)
916  (simplify
917   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
918       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
921        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
922    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
924 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
925 (simplify
926  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
927  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
928   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
930 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
931 (simplify
932  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
933  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
934       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
935   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
937 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
938 (simplify
939  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
940  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
941   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
943 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
944 (for opo (bit_and bit_xor)
945      opi (bit_xor bit_and)
946  (simplify
947   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
948   (bit_and (bit_not @0) @1)))
950 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
951    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
952    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
953    constants are involved.  For example, convert
954      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
955    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
956 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
957      rop (bit_ior bit_and bit_and)
958  (simplify
959   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
960   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
961        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
962    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
964 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
965 /* (X & Y) & Y -> X & Y
966    (X | Y) | Y -> X | Y  */
967 (for op (bit_and bit_ior)
968  (simplify
969   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
970   @2))
971 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
972 (simplify
973  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
974  (convert @0))
975 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
976    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
977 (for op (bit_and bit_ior)
978  (simplify
979   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
980   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
981        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
982    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
983     (op @3 (convert @2))
984     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
985      (op (convert @1) @5))))))
986 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
987 (simplify
988  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
989  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
990       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
991   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
993 (simplify
994  (abs (abs@1 @0))
995  @1)
996 (simplify
997  (abs (negate @0))
998  (abs @0))
999 (simplify
1000  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1001  @0)
1003 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
1004 (match negate_expr_p
1005  INTEGER_CST
1006  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1007        && TYPE_UNSIGNED (type))
1008       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1009           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1010 (match negate_expr_p
1011  FIXED_CST)
1012 (match negate_expr_p
1013  (negate @0)
1014  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1015 (match negate_expr_p
1016  REAL_CST
1017  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1018 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1019    ways.  */
1020 (match negate_expr_p
1021  VECTOR_CST
1022  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1023 (match negate_expr_p
1024  (minus @0 @1)
1025  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1026       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1027           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1028           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1030 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1031 (simplify
1032  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1033   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1034        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1035    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1037 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1038 (simplify
1039  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1040  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
1041       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
1042   (minus (negate @1) @0)))
1044 /* -(A - B) -> B - A.  */
1045 (simplify
1046  (negate (minus @0 @1))
1047  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1048       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1049           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1050           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1051   (minus @1 @0)))
1052 (simplify
1053  (negate (pointer_diff @0 @1))
1054  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1055   (pointer_diff @1 @0)))
1057 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1058 (simplify
1059  (minus @0 negate_expr_p@1)
1060  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1061  (plus @0 (negate @1))))
1063 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
1064    when profitable.
1065    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
1066    binary operation result instead of to the operands.  This allows
1067    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
1068    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
1069 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1070  (simplify
1071   (bitop (convert @0) (convert? @1))
1072   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1073          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1074          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
1075         || types_match (@0, @1))
1076        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
1077           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
1078           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
1079           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
1080           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
1081        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
1082        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
1083               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
1084            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
1085            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
1086               mode.  */
1087            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
1088            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
1089               of its mode.  */
1090            || !type_has_mode_precision_p (type)))
1091    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
1093 (for bitop (bit_and bit_ior)
1094      rbitop (bit_ior bit_and)
1095   /* (x | y) & x -> x */
1096   /* (x & y) | x -> x */
1097  (simplify
1098   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1099   @0)
1100  /* (~x | y) & x -> x & y */
1101  /* (~x & y) | x -> x | y */
1102  (simplify
1103   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1104   (bitop @0 @1)))
1106 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1107 (simplify
1108   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1109   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1111 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1112 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1113  (simplify
1114   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1115   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
1116    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
1117       folded to a constant.  */
1118    (bitop @0 (bitop @1 @2))
1119    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
1120       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
1121       the values involved are such that the operation can't be decided at
1122       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
1123       that combination can be decided at compile time.
1125       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
1126       oscillation.  */
1127    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
1128     (if (cst1)
1129      (bitop @1 { cst1; })
1130      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
1131       (if (cst2)
1132        (bitop @0 { cst2; }))))))))
1134 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1135    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1136 (match truth_valued_p
1137  @0
1138  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1139 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1140  (match truth_valued_p
1141   (op @0 @1)))
1142 (match truth_valued_p
1143   (truth_not @0))
1145 (match (logical_inverted_value @0)
1146  (truth_not @0))
1147 (match (logical_inverted_value @0)
1148  (bit_not truth_valued_p@0))
1149 (match (logical_inverted_value @0)
1150  (eq @0 integer_zerop))
1151 (match (logical_inverted_value @0)
1152  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1153 (match (logical_inverted_value @0)
1154  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1156 /* X & !X -> 0.  */
1157 (simplify
1158  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1159  { build_zero_cst (type); })
1160 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1161 (for op (bit_ior bit_xor)
1162  (simplify
1163   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1164   { constant_boolean_node (true, type); }))
1165 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1166 (for op (eq ne)
1167  (simplify
1168   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1169   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1171 /* ~~x -> x */
1172 (simplify
1173   (bit_not (bit_not @0))
1174   @0)
1176 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1177 (simplify
1178  (bit_not (convert? (negate @0)))
1179  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1180       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1181   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1183 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1184 (simplify
1185  (negate (nop_convert (bit_not @0)))
1186  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
1188 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1189 (simplify
1190  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1191  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1192       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1193   (convert (negate @0))))
1194 (simplify
1195  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1196  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1197       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1198   (convert (negate @0))))
1200 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1201 (simplify
1202  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1203  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1204   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1205 (simplify
1206  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1207  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1208   (convert (bit_xor @0 @1))))
1210 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
1211 (simplify
1212  (bit_xor:c (nop_convert:s (bit_not:s @0)) @1)
1213  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1214   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
1216 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1217 (simplify
1218  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1219  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1221 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1222 (simplify
1223  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1224  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1225       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1226   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1228 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1229 (for cmp (gt lt ge le)
1230 (simplify
1231  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1232   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1234 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1235    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1236 (for cmp (eq ne)
1237  (simplify
1238   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1240        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1241        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1242    (cmp @0 @2))))
1244 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1245    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1246 (for cmp (eq ne)
1247  (simplify
1248   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1249   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1250        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1251        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1252    (cmp @0 @2))))
1254 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1255    x * C RELOP y * C into:
1257    x RELOP y for nonnegative C
1258    y RELOP x for negative C  */
1259 (for cmp (lt gt le ge)
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    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1265     (cmp @0 @2)
1266    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1267         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1268     (cmp @2 @0))))))
1270 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1271 (for cmp (le gt)
1272      icmp (gt le)
1273  (simplify
1274   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1275    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1277         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1278         && (wi::to_wide (@2)
1279             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
1280     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1281      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1283 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1284 (for cmp (simple_comparison)
1285  (simplify
1286   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1287   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1288    (cmp @0 @1))))
1290 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1291 (for cmp (simple_comparison)
1292  (simplify
1293   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1294   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1295        && integer_nonzerop (@1)
1296        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1297        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1298    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1299            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1300                                                    &neg_overflow); }
1301     (switch
1302      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1303        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1304         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1305         (if (code == LT_EXPR)
1306          (lt @0 { lo; })
1307          (ge @0 { lo; }))))
1308      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1309        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1310         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1311         (if (code == LE_EXPR)
1312          (le @0 { hi; })
1313          (gt @0 { hi; }))))
1314      (if (!lo && !hi)
1315       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1316      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1317       (ge @0 { lo; }))
1318      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1319       (le @0 { hi; }))
1320      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1321       (lt @0 { lo; }))
1322      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1323       (gt @0 { hi; }))
1324      (if (GENERIC)
1325       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1326                            lo, hi); })
1327      (with
1328       {
1329         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1330         if (etype)
1331           {
1332             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1333               etype = unsigned_type_for (etype);
1334             hi = fold_convert (etype, hi);
1335             lo = fold_convert (etype, lo);
1336             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1337           }
1338       }
1339       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1340        (if (code == EQ_EXPR)
1341         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1342         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1344 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1345 (for op (lt le ge gt)
1346  (simplify
1347   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1348   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1349        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1350    (op @0 @1))))
1351 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1352 (for op (eq ne minus)
1353  (simplify
1354   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1355   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1356        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1357            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1358    (op @0 @1))))
1360 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1361 (for op (lt le ge gt)
1362  (simplify
1363   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1364   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1365        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1366    (op @0 @1))))
1367 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1368 (for op (eq ne minus)
1369  (simplify
1370   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1371   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1372        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1373            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1374    (op @0 @1))))
1375 /* And for pointers...  */
1376 (for op (simple_comparison)
1377  (simplify
1378   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1379   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1380    (op @0 @1))))
1381 (simplify
1382  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
1383  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1384       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1385   (pointer_diff @0 @1)))
1387 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1388 (for op (lt le ge gt)
1389  (simplify
1390   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1391   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1392        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (op @1 @0))))
1394 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1395 (for op (eq ne minus)
1396  (simplify
1397   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1398   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1400            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1401    (op @1 @0))))
1402 /* And for pointers...  */
1403 (for op (simple_comparison)
1404  (simplify
1405   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1406   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1407    (op @1 @0))))
1408 (simplify
1409  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
1410  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
1411       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
1412   (pointer_diff @1 @0)))
1414 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
1415 (for op (lt le gt ge)
1416  (simplify
1417   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
1418   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1419        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1420        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
1421    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1422 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1423 (for op (eq ne)
1424  (simplify
1425   (op:c (nop_convert@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
1426   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1427        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1428            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1429        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
1430        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
1431        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
1432    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1433  (simplify
1434   (op:c (nop_convert@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
1435   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
1436        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1437        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
1438    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1440 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
1441    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
1442 (for op (simple_comparison)
1443  (simplify
1444   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
1445   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1446        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1447            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
1448                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1449        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
1450    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
1452 /* Transform:
1453  * (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
1454  * (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.
1455  */
1456 (for cmp (eq ne)
1457      ocmp (lt ge)
1458  (simplify
1459   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
1460   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1461        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1462    (ocmp @0 @1))))
1464 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1465 (for cmp (eq ne)
1466  (simplify
1467   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1468   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1469    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1471 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1472    possibly set.  */
1473 (match with_possible_nonzero_bits
1474  INTEGER_CST@0)
1475 (match with_possible_nonzero_bits
1476  SSA_NAME@0
1477  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1478 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1479 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1480  with_possible_nonzero_bits@0)
1481 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1482  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1484 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1485    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1486 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1487  INTEGER_CST@0)
1488 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1489  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1491 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1492 (for cmp (eq ne)
1493  (simplify
1494   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1495   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
1496    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1498 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1499    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1500    zero throughout its computed value range,
1501    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1502    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1503    and 0's otherwise.
1504    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1505    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1506    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1508 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1509      outer_op (bit_xor bit_ior)
1510 (simplify
1511  (outer_op
1512   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1513  (with
1514   {
1515     bool fail = false;
1516     wide_int zero_mask_not;
1517     wide_int C0;
1518     wide_int cst_emit;
1520     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1521       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1522     else
1523       fail = true;
1525     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1526       {
1527         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
1528         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
1529       }
1530     else
1531       {
1532         C0 = wi::to_wide (@0);
1533         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
1534       }
1535   }
1536   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
1537    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1538    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
1539     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1541 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1542 (simplify
1543   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1544   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1546 /* Pattern match
1547      tem1 = (long) ptr1;
1548      tem2 = (long) ptr2;
1549      tem3 = tem2 - tem1;
1550      tem4 = (unsigned long) tem3;
1551      tem5 = ptr1 + tem4;
1552    and produce
1553      tem5 = ptr2;  */
1554 (simplify
1555   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1556   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1557   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1558        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1559             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1560    @1))
1561 (simplify
1562   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
1563   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1564    (convert @1)))
1566 /* Pattern match
1567      tem = (sizetype) ptr;
1568      tem = tem & algn;
1569      tem = -tem;
1570      ... = ptr p+ tem;
1571    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1572      ... = ptr & ~algn;  */
1573 (simplify
1574   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1575   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
1576    (bit_and @0 { algn; })))
1578 /* Try folding difference of addresses.  */
1579 (simplify
1580  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1581  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1582   (with { poly_int64 diff; }
1583    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1584     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1585 (simplify
1586  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1587  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1588   (with { poly_int64 diff; }
1589    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1590     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1591 (simplify
1592  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert?@3 @1))
1593  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1594       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1595   (with { poly_int64 diff; }
1596    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1597     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1598 (simplify
1599  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert?@3 ADDR_EXPR@1))
1600  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
1601       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
1602   (with { poly_int64 diff; }
1603    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1604     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1606 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1607    be able to fold this expression using the object or function's
1608    alignment.  */
1609 (simplify
1610  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1611  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1612       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1613   (with
1614    {
1615      unsigned int align;
1616      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1617      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1618    }
1619    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
1620     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
1621                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
1624 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1625 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1627  /* Contract negates.  */
1628  /* A + (-B) -> A - B */
1629  (simplify
1630   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1631   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1632   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1633        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1634    (with
1635     {
1636      tree t1 = type;
1637      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1638          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1639        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1640     }
1641     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1642  /* A - (-B) -> A + B */
1643  (simplify
1644   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1645   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1646        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1647    (with
1648     {
1649      tree t1 = type;
1650      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1651          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1652        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1653     }
1654     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1655  /* -(T)(-A) -> (T)A
1656     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
1657     happen without overflow.  */
1658  (simplify
1659   (negate (convert (negate @1)))
1660   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1661        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
1662            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
1663                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1664        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1665        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1666    (convert @1)))
1667  (simplify
1668   (negate (convert negate_expr_p@1))
1669   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
1670        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
1671             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1672             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1673            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
1674    (convert (negate @1))))
1675  (simplify
1676   (negate (nop_convert (negate @1)))
1677   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1678        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
1679    (view_convert @1)))
1681  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1682     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1683  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1684       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1686   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1687      irrespective of overflow issues.  */
1688   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1689   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1690   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1691   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1692   (simplify
1693     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1694     @1)
1695   (simplify
1696     (minus (minus @0 @1) @0)
1697     (negate @1))
1698   (simplify
1699     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1700     @0)
1701   (simplify
1702    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1703    (negate @1))
1704   (simplify
1705    (minus @0 (minus @0 @1))
1706    @1)
1707   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1708   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1709   /* More cases are handled with comparisons.  */
1710   (simplify
1711    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1712    (plus @2 @1))
1713   (simplify
1714    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1715    (minus @2 @1))
1716   (simplify
1717    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
1718    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1719         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
1720     (pointer_diff @2 @1)))
1721   (simplify
1722    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1723    (plus @1 @2))
1725   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1726      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1727      scalars.  */
1728   (for outer_op (plus minus)
1729    (for inner_op (plus minus)
1730         neg_inner_op (minus plus)
1731     (simplify
1732      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1733                CONSTANT_CLASS_P@2)
1734      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1735      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1736       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1737        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1738        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1739       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1740            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1741        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1742         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1743         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1744        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1745           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1746           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1747        (if (types_match (type, @0))
1748         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1749                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1750                                         type, @1, @2); }
1751          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1752           (inner_op @0 { cst; } )
1753           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1754           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1755                && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
1756            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
1757            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1758            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1759             (view_convert (inner_op
1760                            (view_convert:utype @0)
1761                            (view_convert:utype
1762                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1764   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1765   (for outer_op (plus minus)
1766    (simplify
1767     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1768     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1769      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1770       (minus { cst; } @0)))))
1772   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1773   (simplify
1774    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1775    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1776     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1777      (plus { cst; } @0))))
1779   /* ~A + A -> -1 */
1780   (simplify
1781    (plus:c (bit_not @0) @0)
1782    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1783     { build_all_ones_cst (type); }))
1785   /* ~A + 1 -> -A */
1786   (simplify
1787    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1788    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1789     (negate (convert @0))))
1791   /* -A - 1 -> ~A */
1792   (simplify
1793    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1794    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1795         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1796     (bit_not (convert @0))))
1798   /* -1 - A -> ~A */
1799   (simplify
1800    (minus integer_all_onesp @0)
1801    (bit_not @0))
1803   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1804   (simplify
1805    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1806     (convert? @0))
1807    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1808         /* For integer types, if A has a smaller type
1809            than T the result depends on the possible
1810            overflow in P + A.
1811            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1812            However, if an overflow in P + A would cause
1813            undefined behavior, we can assume that there
1814            is no overflow.  */
1815         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1816             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1817     (convert @1)))
1818   (simplify
1819    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1820     (convert @0))
1821    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1822         /* For pointer types, if the conversion of A to the
1823            final type requires a sign- or zero-extension,
1824            then we have to punt - it is not defined which
1825            one is correct.  */
1826         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1827             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1828             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1829     (convert @1)))
1830    (simplify
1831     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
1832     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1833        thus sign-extended if necessary.  */
1834     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1835      (convert (convert:stype @1))))
1837   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1838   (simplify
1839    (minus (convert? @0)
1840     (convert (plus:c @@0 @1)))
1841    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1842         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1843         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1844     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1845      (convert (negate (convert:utype @1))))
1846     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1847          /* For integer types, if A has a smaller type
1848             than T the result depends on the possible
1849             overflow in P + A.
1850             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1851             However, if an overflow in P + A would cause
1852             undefined behavior, we can assume that there
1853             is no overflow.  */
1854          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1855              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
1856      (negate (convert @1)))))
1857   (simplify
1858    (minus (convert @0)
1859     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
1860    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1861         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1862         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1863     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1864      (convert (negate (convert:utype @1))))
1865     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1866          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1867             final type requires a sign- or zero-extension,
1868             then we have to punt - it is not defined which
1869             one is correct.  */
1870          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1871              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1872              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1873      (negate (convert @1)))))
1874    (simplify
1875     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
1876     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1877        thus sign-extended if necessary.  */
1878     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1879      (negate (convert (convert:stype @1)))))
1881   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1882   (simplify
1883    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
1884     (convert (plus:c @0 @2)))
1885    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1886         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1887         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1888         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
1889     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1890      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1891     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1892           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
1893          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1894              /* For integer types, if A has a smaller type
1895                 than T the result depends on the possible
1896                 overflow in P + A.
1897                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1898                 However, if an overflow in P + A would cause
1899                 undefined behavior, we can assume that there
1900                 is no overflow.  */
1901              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1902                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1903                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
1904                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
1905      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1906   (simplify
1907    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
1908     (convert (pointer_plus @0 @2)))
1909    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1910         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
1911         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1912     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1913      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
1914     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1915          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1916             final type requires a sign- or zero-extension,
1917             then we have to punt - it is not defined which
1918             one is correct.  */
1919          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1920              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1921              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1922              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1923              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1924      (minus (convert @1) (convert @2)))))
1925    (simplify
1926     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
1927     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
1928        thus sign-extended if necessary.  */
1929     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
1930      (minus (convert (convert:stype @1)) (convert (convert:stype @2)))))))
1933 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1935 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
1936  (simplify
1937   (minmax @0 @0)
1938   @0))
1939 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1940 (simplify
1941  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1942  @1)
1943 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1944 (simplify
1945  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1946  @1)
1947 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1948 (simplify
1949  (max:c @0 (negate @0))
1950  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1951       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1952           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1953   (abs @0)))
1954 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1955 (simplify
1956  (min:c @0 (negate @0))
1957  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1958       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1959           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1960   (negate (abs @0))))
1961 (simplify
1962  (min @0 @1)
1963  (switch
1964   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1965        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1966        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1967    @1)
1968   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1969        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1970        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1971    @0)))
1972 (simplify
1973  (max @0 @1)
1974  (switch
1975   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1976        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1977        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1978    @1)
1979   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1980        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1981        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1982    @0)))
1984 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1985 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1986 (simplify
1987  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1988   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1989    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1990     @2
1991     @0)))
1993 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1994 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1995 (simplify
1996  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1997   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1998    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1999     @0
2000     @2)))
2002 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
2003    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
2004 (for minmax (min max)
2005  (simplify
2006   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
2007   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2008        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
2009        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
2010        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
2011    (minmax @1 (convert @2)))))
2013 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
2014  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
2015     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
2016  (simplify
2017   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
2018   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
2019        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
2020    @0)))
2021 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
2022    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
2023    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
2024    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
2025    worry about it either.  */
2026 (if (flag_finite_math_only)
2027  (simplify
2028   (FMIN_ALL @0 @1)
2029   (min @0 @1))
2030  (simplify
2031   (FMAX_ALL @0 @1)
2032   (max @0 @1)))
2033 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
2034 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
2035      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
2036  (simplify
2037   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
2038   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2039        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2040            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2041    (negate (maxmin @0 @1)))))
2042 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
2043    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
2044 (for minmax (min max)
2045  maxmin (max min)
2046  (simplify
2047   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
2048   (bit_not (maxmin @0 @1))))
2050 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
2051 (for minmax (min min max max)
2052      cmp    (eq  ne  eq  ne )
2053      out    (le  gt  ge  lt )
2054  (simplify
2055   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
2056   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2057    (out @0 @1))))
2058 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
2059    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
2060 (for cmp (eq ne)
2061  (simplify
2062   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2063   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2064                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2065    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2066    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2067                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2068     (cmp @0 @2)))))
2069 (for cmp (eq ne)
2070  (simplify
2071   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2072   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2073                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2074    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2075    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
2076                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
2077     (cmp @0 @2)))))
2078 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
2079 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
2080      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
2081      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
2082  (simplify
2083   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2084   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
2086 /* Simplifications of shift and rotates.  */
2088 (for rotate (lrotate rrotate)
2089  (simplify
2090   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
2091   @0))
2093 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
2094 (simplify
2095  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
2096  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
2097       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
2098   @0))
2100 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
2101 (simplify
2102  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2103  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
2104   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2106 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
2107    types.  */
2108 (simplify
2109  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
2110  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
2111       && (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))))
2112   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
2114 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
2115  (simplify
2116   (shiftrotate @0 integer_zerop)
2117   (non_lvalue @0))
2118  (simplify
2119   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
2120   @0)
2121  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
2122     if vector2 is uniform.  */
2123  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
2124   (simplify
2125    (shiftrotate @0 vec@1)
2126    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
2127     (if (tem)
2128      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
2130 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
2131    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
2132 #if GIMPLE
2133 (for shift (lshift rshift)
2134  (simplify
2135   (shift @0 SSA_NAME@1)
2136    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2137     (with {
2138       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
2139       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
2140      }
2141      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
2142       @0)))))
2143 #endif
2145 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
2146    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
2147 (simplify
2148  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
2149  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
2150                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
2151                                            element_precision (type)), @1); }))
2153 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
2154 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
2155  (simplify
2156   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2157   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
2158    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2159         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
2160         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2161         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2162     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
2163                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
2164      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
2165         being well defined.  */
2166      (if (low >= prec)
2167       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
2168        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
2169        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
2170         { build_zero_cst (type); }
2171         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
2172       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
2175 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
2176    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
2177 (for cmp (ne eq)
2178      icmp (eq ne)
2179  (simplify
2180   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
2181   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2183 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
2184    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
2185    if CST2 != 0.  */
2186 (for cmp (ne eq)
2187  (simplify
2188   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
2189   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
2190    (if (cand < 0
2191         || (!integer_zerop (@2)
2192             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
2193     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2194     (if (!integer_zerop (@2)
2195          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
2196      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
2198 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
2199         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
2200    if the new mask might be further optimized.  */
2201 (for shift (lshift rshift)
2202  (simplify
2203   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
2204            INTEGER_CST@2)
2205    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
2206         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2207         && tree_fits_uhwi_p (@1)
2208         && tree_to_uhwi (@1) > 0
2209         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
2210     (with
2211      {
2212        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
2213        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
2214        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
2215        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
2216        unsigned int prec;
2218        if (shift == LSHIFT_EXPR)
2219          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
2220        else if (shift == RSHIFT_EXPR
2221                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
2222          {
2223            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
2224            tree arg00 = @0;
2225            /* See if more bits can be proven as zero because of
2226               zero extension.  */
2227            if (@3 != @0
2228                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2229              {
2230                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
2231                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
2232                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
2233                  {
2234                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
2235                    /* See if we can shorten the right shift.  */
2236                    if (shiftc < prec)
2237                      shift_type = inner_type;
2238                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
2239                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
2240                       is all ones.  */
2241                  }
2242              }
2243            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
2244            if (shiftc < prec)
2245              {
2246                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
2247                zerobits <<= prec - shiftc;
2248              }
2249            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
2250               can contain actually sign bits, so no transformation is
2251               possible, unless MASK masks them all away.  In that
2252               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
2253            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
2254                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2255              {
2256                if ((mask & zerobits) == 0)
2257                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
2258                else
2259                  zerobits = 0;
2260              }
2261          }
2262      }
2263      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
2264      (if ((mask & zerobits) == mask)
2265       { build_int_cst (type, 0); }
2266       (with { newmask = mask | zerobits; }
2267        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
2268         (with
2269          {
2270            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
2271               mode's mask.  */
2272            for (prec = BITS_PER_UNIT;
2273                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
2274              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
2275                break;
2276          }
2277          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
2278               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
2279           (with
2280            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
2281            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
2282             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
2283              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
2284              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
2286 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
2287    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
2288 (for shift (lshift rshift)
2289  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
2290   (simplify
2291    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
2292    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2293     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
2294      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
2296 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
2297 (simplify
2298  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2299   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2300        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2301            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2302            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2303    (with
2304     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2305      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2307 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2308    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2309 (for rotate (lrotate rrotate)
2310  (simplify
2311   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2312    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2313          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2314          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2315         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2316             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2317     (with
2318      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2319       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2321 /* Simplifications of conversions.  */
2323 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2324 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2325  (simplify
2326   (cvt @0)
2327   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2328        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2329    @0)))
2331 /* Contract view-conversions.  */
2332 (simplify
2333   (view_convert (view_convert @0))
2334   (view_convert @0))
2336 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2337    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2338 (simplify
2339   (view_convert @0)
2340   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2341        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2342        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2343    (convert @0)))
2345 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2346    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2347 (simplify
2348   (view_convert (convert@0 @1))
2349   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2350        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2351        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2352        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2353            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2354                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2355    (view_convert @1)))
2357 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2358    barriers can be removed.  */
2359 (simplify
2360  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2361  @0)
2362 (simplify
2363  (paren (paren@1 @0))
2364  @1)
2366 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2367 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2368  (for icvt (convert float)
2369   (simplify
2370    (ocvt (icvt@1 @0))
2371    (with
2372     {
2373       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2374       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2375       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2376       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2377       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2378       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2379       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2380       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2381       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2382       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2383       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2384       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2385       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2386       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2387       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2388       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2389       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2390       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2391       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2392       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2393     }
2394    (switch
2395     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2396        handled below, if we are converting something to its own
2397        type via an object of identical or wider precision, neither
2398        conversion is needed.  */
2399     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2400           || (GENERIC
2401               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2402          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2403              || (inter_float && final_float))
2404          && inter_prec >= final_prec)
2405      (ocvt @0))
2407     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2408        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2409        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2410        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2411        then we sometimes need the middle conversion.  */
2412     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2413          && (final_int || final_float)
2414          && inter_prec >= inside_prec
2415          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2416      (ocvt @0))
2418     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2419        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2420        final conversion does not change precision we can drop the
2421        intermediate conversion.  */
2422     (if (inside_int && inter_int && final_int
2423          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2424               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2425              || final_prec == inter_prec))
2426      (ocvt @0))
2428     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2429         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2430         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2431         - the intermediate type is narrower than both initial and
2432           final, or
2433         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2434           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2435         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2436           intermediate and final types differ, or
2437         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2438           initial and intermediate types differ.  */
2439     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2440          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2441          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2442          && ! (inside_int && inter_int
2443                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2444                && inter_prec < final_prec)
2445          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2446              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2447          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2448          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2449      (ocvt @0))
2451     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2452        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2453     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2454          && final_int && inter_int && inside_int
2455          && final_prec == inside_prec
2456          && final_prec > inter_prec
2457          && inter_unsignedp)
2458      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2459                               (inside_type,
2460                                wi::mask (inter_prec, false,
2461                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2463     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2464        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2465        floating-point conversion.  */
2466     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2467          && inside_int && inter_float && final_int &&
2468          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2469          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2470      (convert @0)))))))
2472 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2473    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2474    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2475 (simplify
2476   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2477   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2478        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2479        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2480        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2481                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2482    (convert @0)))
2485 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2486 (simplify
2487   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2488   (convert @0))
2490 /* Canonicalization of binary operations.  */
2492 /* Convert X + -C into X - C.  */
2493 (simplify
2494  (plus @0 REAL_CST@1)
2495  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2496   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2497    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2498     (minus @0 { tem; })))))
2500 /* Convert x+x into x*2.  */
2501 (simplify
2502  (plus @0 @0)
2503  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2504   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2505   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2506    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2508 /* 0 - X  ->  -X.  */
2509 (simplify
2510  (minus integer_zerop @1)
2511  (negate @1))
2512 (simplify
2513  (pointer_diff integer_zerop @1)
2514  (negate (convert @1)))
2516 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2517    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2518    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2519 (simplify
2520  (minus real_zerop@0 @1)
2521  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2522   (negate @1)))
2524 /* Transform x * -1 into -x.  */
2525 (simplify
2526  (mult @0 integer_minus_onep)
2527  (negate @0))
2529 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2530    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2531 (simplify
2532  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2533  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2534       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2535   (mult (mult @0 @2) @1)))
2537 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2538    number.  */
2539 (match compositional_complex
2540  (convert? (complex @0 @1)))
2542 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2543 (simplify
2544  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2545  @0)
2546 (simplify
2547  (realpart (complex @0 @1))
2548  @0)
2549 (simplify
2550  (imagpart (complex @0 @1))
2551  @1)
2553 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2554 (simplify
2555  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2556  (convert (realpart @0)))
2557 (simplify
2558  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2559  (convert (negate (imagpart @0))))
2560 (for part (realpart imagpart)
2561  (for op (plus minus)
2562   (simplify
2563    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2564    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2565 (simplify
2566  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2567  (convert (COS @0)))
2568 (simplify
2569  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2570  (convert (SIN @0)))
2572 /* conj(conj(x)) -> x  */
2573 (simplify
2574  (conj (convert? (conj @0)))
2575  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2576   (convert @0)))
2578 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2579 (simplify
2580  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2581  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2582   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2584 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2585 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2586  (simplify
2587   (bswap (bswap @0))
2588   @0)
2589  (simplify
2590   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2591   (bit_not @0))
2592  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2593   (simplify
2594    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2595    (bitop @0 (bswap @1)))))
2598 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2600 /* Simplify constant conditions.
2601    Only optimize constant conditions when the selected branch
2602    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2603    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2604    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2605    this one as we depend on doing this transform before possibly
2606    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2607    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2608    genmatch cannot handle.  */
2609 (simplify
2610  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2611  (if (integer_zerop (@0))
2612   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2613    @2)
2614   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2615    @1)))
2616 (simplify
2617  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2618  (if (integer_all_onesp (@0))
2619   @1
2620   (if (integer_zerop (@0))
2621    @2)))
2623 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2624    be extended.  */
2625 /* This pattern implements two kinds simplification:
2627    Case 1)
2628    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2629      1) Conversions are type widening from smaller type.
2630      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2631      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2632    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2633    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2634    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2635    referred var is always benefitial for complicated cases.
2637    Case 2)
2638    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2639 (for cmp (lt le gt ge eq)
2640  (simplify
2641   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2642   (with
2643    {
2644      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2645      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2646      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2648      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2649          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2650          && (types_match (c1_type, from_type)
2651              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2652                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2653                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2654          && (types_match (c2_type, from_type)
2655              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2656                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2657                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2658        {
2659          if (cmp != EQ_EXPR)
2660            {
2661              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2662                {
2663                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2664                  if (cmp == LE_EXPR)
2665                    code = LT_EXPR;
2666                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2667                  if (cmp == GT_EXPR)
2668                    code = GE_EXPR;
2669                }
2670              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2671                {
2672                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2673                  if (cmp == LT_EXPR)
2674                    code = LE_EXPR;
2675                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2676                  if (cmp == GE_EXPR)
2677                    code = GT_EXPR;
2678                }
2679              if (code != ERROR_MARK
2680                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2681                {
2682                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2683                    code = MIN_EXPR;
2684                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2685                    code = MAX_EXPR;
2686                }
2687            }
2688          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2689          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2690            code = EQ_EXPR;
2691        }
2692    }
2693    (if (code == MAX_EXPR)
2694     (convert (max @1 (convert @2)))
2695     (if (code == MIN_EXPR)
2696      (convert (min @1 (convert @2)))
2697      (if (code == EQ_EXPR)
2698       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2699                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2701 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2703      1) OP is PLUS or MINUS.
2704      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2705      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2707    This pattern also handles special cases like:
2709      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2710         integer zero.  In this case,
2711           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2712           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2713      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2714         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2715         code.
2717    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2718    simplified at the moment because C standard requires additional
2719    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2720    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2721 (for op (plus minus)
2722  (for cmp (lt le gt ge)
2723   (simplify
2724    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2725    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2726     (if (types_match (from_type, to_type)
2727          /* Check if it is special case A).  */
2728          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2729              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2730              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2731              && integer_zerop (@1)
2732              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2733      (with
2734       {
2735         bool overflow = false;
2736         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2737         wide_int real_c1;
2738         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
2739         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
2740         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
2741         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2743         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2744             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2745             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2746         if (!types_match (from_type, to_type))
2747           {
2748             if (cmp_code == LT_EXPR)
2749               cmp_code = GT_EXPR;
2750             if (cmp_code == GE_EXPR)
2751               cmp_code = LE_EXPR;
2752             c1 = wi::max_value (to_type);
2753           }
2754         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2755            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2756            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2757            if it is undefined.  */
2758         if (op == PLUS_EXPR)
2759           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2760         else
2761           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2763         code = cmp_code;
2764         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2765           {
2766             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2767                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2768             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2769                 && !overflow)
2770               {
2771                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2772                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2773                   code = LT_EXPR;
2774                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2775                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2776                   code = GE_EXPR;
2777               }
2778             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2779                 && !overflow)
2780               {
2781                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2782                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2783                   code = LE_EXPR;
2784                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2785                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2786                   code = GT_EXPR;
2787               }
2788             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2789               {
2790                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2791                   code = MIN_EXPR;
2792                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2793                   code = MAX_EXPR;
2794               }
2795           }
2796       }
2797       (if (code == MAX_EXPR)
2798        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2799            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2800        (if (code == MIN_EXPR)
2801         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2802             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2804 (for cnd (cond vec_cond)
2805  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2806  (simplify
2807   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2808   (cnd @0 @1 @3))
2809  (simplify
2810   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2811   (cnd @0 @1 @3))
2812  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2813  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2814     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2815     The following is still important to merge then and else arm cases
2816     from if-conversion.  */
2817  (simplify
2818   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2819   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2820        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2821        && invert_tree_comparison
2822            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2823        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2824        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2825    (cnd @0 @1 @3)))
2826  (simplify
2827   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2828   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2829        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2830        && invert_tree_comparison
2831            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2832        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2833        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2834    (cnd @0 @3 @4)))
2836  /* A ? B : B -> B.  */
2837  (simplify
2838   (cnd @0 @1 @1)
2839   @1)
2841  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2842  (simplify
2843   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2844   (cnd @0 @2 @1)))
2846 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2847    return all -1 or all 0 results.  */
2848 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2849    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2850 (simplify
2851  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2852  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2853       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2854                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2855       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2856           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2857   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2859 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2860 (simplify
2861  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2862  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2863       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
2864                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
2865       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2866           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2867   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2870 /* Simplifications of comparisons.  */
2872 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2873    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2874    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2875 (for cmp  (le gt)
2876      acmp (lt ge)
2877  (simplify
2878   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2879   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2880    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
2881 (for cmp  (ge lt)
2882      acmp (gt le)
2883  (simplify
2884   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2885   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2886    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
2889 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2890    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2891    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2892    that with expression code iteration.  */
2893 (for cmp (tcc_comparison)
2894      icmp (inverted_tcc_comparison)
2895      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2896  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2897     and handle some more cases by using
2898       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2899     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2900     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2901  (simplify
2902   (bit_not (cmp @0 @1))
2903   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2904        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2905    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2906       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2907       a computed operator in the replacement tree thus we have
2908       to play the trick below.  */
2909    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2910              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2911     (if (ic == icmp)
2912      (icmp @0 @1)
2913      (if (ic == ncmp)
2914       (ncmp @0 @1))))))
2915  (simplify
2916   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2917   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2918             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2919    (if (ic == icmp)
2920     (icmp @0 @1)
2921     (if (ic == ncmp)
2922      (ncmp @0 @1))))))
2924 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2925    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2926    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2927    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2928    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2929 (for cmp (eq ne)
2930  (for sub (minus pointer_diff)
2931   (simplify
2932    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
2933    (if (single_use (@2))
2934     (cmp @0 @1)))))
2936 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2937    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2938    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2939    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2940 (for cmp (simple_comparison)
2941      scmp (swapped_simple_comparison)
2942  (simplify
2943   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2944   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2945   (if (integer_zerop (@1))
2946    (cmp @1 @2)
2947    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2948         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2949         && single_use (@3))
2950     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2951     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2952      (scmp @0 @2)
2953      (cmp @0 @2))))))
2955 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2956    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2957 (for cmp (eq ge le)
2958  (simplify
2959   (cmp @0 @0)
2960   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2961        || ! HONOR_NANS (@0))
2962    { constant_boolean_node (true, type); }
2963    (if (cmp != EQ_EXPR)
2964     (eq @0 @0)))))
2965 (for cmp (ne gt lt)
2966  (simplify
2967   (cmp @0 @0)
2968   (if (cmp != NE_EXPR
2969        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2970        || ! HONOR_NANS (@0))
2971    { constant_boolean_node (false, type); })))
2972 (for cmp (unle unge uneq)
2973  (simplify
2974   (cmp @0 @0)
2975   { constant_boolean_node (true, type); }))
2976 (for cmp (unlt ungt)
2977  (simplify
2978   (cmp @0 @0)
2979   (unordered @0 @0)))
2980 (simplify
2981  (ltgt @0 @0)
2982  (if (!flag_trapping_math)
2983   { constant_boolean_node (false, type); }))
2985 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2986 (for cmp (simple_comparison)
2987  (simplify
2988   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2989   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2990    (cmp @1 @0))))
2992 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2993 (for cmp (simple_comparison)
2994      scmp (swapped_simple_comparison)
2995  (simplify
2996   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2997   (if (single_use (@2)
2998        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2999    (scmp @0 (bit_not @1)))))
3001 (for cmp (simple_comparison)
3002  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
3003  (simplify
3004   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
3005   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3006        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3007            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3008        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3009            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
3010    (with
3011     {
3012       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
3013       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
3014         {
3015           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
3016           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
3017               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
3018             type1 = float_type_node;
3019           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
3020               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
3021             type1 = double_type_node;
3022         }
3023       tree newtype
3024         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
3025            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
3026     }
3027     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
3028      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
3030  (simplify
3031   (cmp @0 REAL_CST@1)
3032   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
3033   (switch
3034    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
3035    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
3036     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
3037    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
3038    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3039         && ! HONOR_SNANS (@1))
3040     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
3041    /* Fold comparisons against infinity.  */
3042    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
3043         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3044     (with
3045      {
3046        REAL_VALUE_TYPE max;
3047        enum tree_code code = cmp;
3048        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
3049        if (neg)
3050          code = swap_tree_comparison (code);
3051      }
3052      (switch
3053       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
3054       (if (code == GT_EXPR
3055            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3056        { constant_boolean_node (false, type); })
3057       (if (code == LE_EXPR)
3058        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
3059        (if (! HONOR_NANS (@0))
3060         { constant_boolean_node (true, type); }
3061         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
3062            an "invalid" exception.  */
3063         (if (!flag_trapping_math)
3064          (eq @0 @0))))
3065       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
3066          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
3067       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
3068            || code == GE_EXPR)
3069        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3070         (if (neg)
3071          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3072          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3073       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
3074       (if (code == LT_EXPR)
3075        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3076         (if (neg)
3077          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3078          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
3079       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
3080          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
3081       (if (code == NE_EXPR)
3082        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
3083         (if (! HONOR_NANS (@0))
3084          (if (neg)
3085           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3086           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
3087          (if (neg)
3088           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
3089           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
3091  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
3092     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
3093     comparison with a revised real constant as long as no overflow
3094     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
3095  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3096   (for op (plus minus)
3097    (simplify
3098     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
3099     (with
3100      {
3101        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
3102                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
3103      }
3104      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3105       (cmp @0 { tem; }))))))
3107  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
3108     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
3109     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
3110     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
3111  (if (flag_associative_math)
3112   (simplify
3113    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
3114    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
3115     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3116      (cmp { tem; } @1)))))
3118  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
3119  (if (flag_unsafe_math_optimizations
3120       && ! flag_errno_math)
3121   (for sq (SQRT)
3122    (simplify
3123     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
3124     (switch
3125      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
3126       (switch
3127        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
3128        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3129         { constant_boolean_node (false, type); })
3130        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
3131           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
3132        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
3133         { constant_boolean_node (true, type); })
3134        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
3135        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
3136      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
3137       (switch
3138        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
3139        (if (cmp == LT_EXPR)
3140         { constant_boolean_node (false, type); })
3141        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
3142        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
3143         { constant_boolean_node (true, type); })
3144        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
3145        (if (cmp == LE_EXPR)
3146         (eq @0 @1))
3147        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
3148           == or !=.  In the last case:
3150             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
3152           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
3153           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
3154        (cmp @0 @1)))
3155      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3156       (with
3157        {
3158          REAL_VALUE_TYPE c2;
3159          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3160                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3161          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3162        }
3163        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3164         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
3165         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
3166          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3167          { constant_boolean_node (false, type); })
3168         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
3169         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3170      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3171       (with
3172        {
3173          REAL_VALUE_TYPE c2;
3174          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
3175                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
3176          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
3177        }
3178        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
3179         (switch
3180          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
3181             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
3182          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3183           { constant_boolean_node (true, type); })
3184          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
3185             don't care about NaNs.  */
3186          (if (! HONOR_NANS (@0))
3187           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
3188          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
3189             don't care about Infinities.  */
3190          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
3191           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
3192          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
3193          (if (GENERIC)
3194           (truth_andif
3195            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3196            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
3197         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
3198         (if (! HONOR_NANS (@0))
3199          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
3200          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
3201          (if (GENERIC)
3202           (truth_andif
3203            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
3204            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
3205    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
3206    (simplify
3207     (cmp (sq @0) (sq @1))
3208       (if (! HONOR_NANS (@0))
3209         (cmp @0 @1))))))
3211 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
3212 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
3213      icmp (le le eq ne ge ge)
3214  (simplify
3215   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
3216    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3217         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3218     (with
3219      {
3220        tree itype = TREE_TYPE (@0);
3221        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
3222        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
3223        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3224        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
3225           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
3226           TODO: relax under -fno-trapping-math or
3227           -fno-signaling-nans.  */
3228        bool exception_p
3229          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
3230                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
3231        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
3232           only one mantissa bit.  */
3233        bool signed_p = isign == SIGNED;
3234        bool itype_fits_ftype_p
3235          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
3236      }
3237      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
3238         -fno-trapping-math.  */
3239      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
3240       (with
3241        {
3242          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
3243          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
3244          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
3246          REAL_VALUE_TYPE icst;
3247          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3248            real_ceil (&icst, fmt, cst);
3249          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3250            real_floor (&icst, fmt, cst);
3251          else
3252            real_trunc (&icst, fmt, cst);
3254          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
3256          bool overflow_p = false;
3257          wide_int icst_val
3258            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
3259        }
3260        (switch
3261         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
3262         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
3263          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3264                                   type); })
3265         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
3266          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
3267                                   type); })
3268         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
3269         (if (cst_int_p)
3270          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
3271                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
3272         )
3273         /* When CST is fractional, optimize
3274             (FTYPE) N == CST -> 0
3275             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
3276         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3277          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
3278         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
3279         (with
3280          {
3281            gcc_checking_assert (!overflow_p);
3282          }
3283          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
3285 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
3286 (for cmp (eq ne)
3287  (simplify
3288   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
3289   (if (!integer_zerop (@1))
3290    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
3291     (cmp @0 @2)
3292     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3293      (with
3294       {
3295         bool ovf;
3296         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3297                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3298       }
3299       (if (ovf)
3300        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3301        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
3302 (for cmp (lt le gt ge)
3303  (simplify
3304   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3305   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
3306    (with
3307     {
3308       bool ovf;
3309       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
3310                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
3311     }
3312     (if (ovf)
3313      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
3314                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3315                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3316      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3318 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3319 (simplify
3320  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3321  (if (types_match (@0, @1))
3322   (unordered @0 @1)))
3323 (simplify
3324  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3325  (if (types_match (@0, @1))
3326   (ordered @0 @1)))
3327 (simplify
3328  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3329  @2)
3330 (simplify
3331  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3332  @2)
3334 /* Simple range test simplifications.  */
3335 /* A < B || A >= B -> true.  */
3336 (for test1 (lt le le le ne ge)
3337      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3338  (simplify
3339   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3340   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3341        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3342    { constant_boolean_node (true, type); })))
3343 /* A < B && A >= B -> false.  */
3344 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3345      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3346  (simplify
3347   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3348   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3349        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3350    { constant_boolean_node (false, type); })))
3352 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3353    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3355    Note that comparisons
3356      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3357      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3358    will be canonicalized to above so there's no need to
3359    consider them here.
3360  */
3362 (for cmp (le gt)
3363      eqcmp (eq ne)
3364  (simplify
3365   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3366   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3367    (with
3368     {
3369      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3370      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3371      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3372      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3373      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3374     }
3375     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3376          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3377       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3378              { build_zero_cst (ty); }))))))
3380 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3381 (for cmp (tcc_comparison)
3382      scmp (swapped_tcc_comparison)
3383  (simplify
3384   (cmp (negate @0) (negate @1))
3385   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3386        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3387            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3388    (scmp @0 @1)))
3389  (simplify
3390   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3391   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3392        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3393            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3394    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3395     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3396      (scmp @0 { tem; }))))))
3398 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3399 (for op (eq ne)
3400  (simplify
3401   (op (abs @0) zerop@1)
3402   (op @0 @1)))
3404 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
3405    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
3406 (for cmp (simple_comparison)
3407  (simplify
3408   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3409   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3410        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3411           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3412        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3413             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3414             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3415        && single_use (@0))
3416    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3417         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3418             || @1 != @10)
3419         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3420             || cmp == NE_EXPR
3421             || cmp == EQ_EXPR)
3422         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
3423     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3424        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3425        constant which fold_convert produces.  */
3426     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3427      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3428                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3429      (cmp @00 (convert @1)))
3431     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3432      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3433      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3434            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3435            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3436                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3437           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3438               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3439                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3440                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3441                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3442               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3443                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3444                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3445       (cmp @00 (convert @10))
3446       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3447            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3448            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3449        (with
3450         {
3451           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3452           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3453           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3454           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3455         }
3456         (if (above || below)
3457          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3458           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3459           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3460            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3461            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3462             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3464 (for cmp (eq ne)
3465  /* A local variable can never be pointed to by
3466     the default SSA name of an incoming parameter.
3467     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3468  (simplify
3469   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3470   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3471        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3472    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3473     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3474          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3475      (if (cmp == NE_EXPR)
3476       { constant_boolean_node (true, type); }
3477       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3479 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3480 (for cmp (eq ne)
3482  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3483     Similarly for NE_EXPR.  */
3484  (simplify
3485   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3486   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3487        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
3488    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3490  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3491  (simplify
3492   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3493   (cmp @0 @1))
3495  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3496     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3497  (simplify
3498   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3499   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3501  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3502  (simplify
3503   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3504   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3505    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3507  (simplify
3508   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3509   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3510    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3512 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3513    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3514 (for cmp (eq ne)
3515      icmp (ne eq)
3516  (simplify
3517   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3518   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3520 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3521    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3522 (simplify
3523  (cond
3524   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3525   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3526  (with {
3527     int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
3528                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
3529   }
3530   (if (shift > 0)
3531    (bit_and
3532     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3533    (bit_and
3534     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3536 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3537    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3538 (for cmp (eq ne)
3539      ncmp (ge lt)
3540  (simplify
3541   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3542   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3543        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3544        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3545        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
3546    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3547     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3549 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3550    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3551 (simplify
3552  (cond
3553   (lt @0 integer_zerop)
3554   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3555  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3556   (with {
3557     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
3558    }
3559    (if (shift >= 0)
3560     (bit_and
3561      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3562      @1)
3563     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3564        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3565     (bit_and (convert @0) @1)))))
3567 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3568    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3569    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3570    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3571 (for cmp (simple_comparison)
3572  (simplify
3573   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3574   (with
3575    {
3576      poly_int64 off0, off1;
3577      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3578      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3579      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3580        {
3581          off0 += mem_ref_offset (base0).force_shwi ();
3582          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3583        }
3584      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3585        {
3586          off1 += mem_ref_offset (base1).force_shwi ();
3587          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3588        }
3589    }
3590    (if (base0 && base1)
3591     (with
3592      {
3593        int equal = 2;
3594        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3595           the value expressions might point to fields/elements
3596           of other vars etc.  */
3597        if (GENERIC
3598            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3599                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3600          ;
3601        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3602                 && decl_in_symtab_p (base1))
3603          equal = symtab_node::get_create (base0)
3604                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3605        else if ((DECL_P (base0)
3606                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3607                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3608                 && (DECL_P (base1)
3609                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3610                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3611          equal = (base0 == base1);
3612      }
3613      (if (equal == 1
3614           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3615               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
3616               || known_eq (off0, off1)
3617               || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3618                  /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
3619               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3620                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
3621       (switch
3622        (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3623         { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
3624        (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
3625         { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
3626        (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
3627         { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
3628        (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
3629         { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
3630        (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
3631         { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
3632        (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
3633         { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
3634       (if (equal == 0
3635            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3636            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3637            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3638                || known_eq (off0, off1)))
3639        (switch
3640         (if (cmp == EQ_EXPR)
3641          { constant_boolean_node (false, type); })
3642         (if (cmp == NE_EXPR)
3643          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3645 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3646 (for neeq (ne eq)
3647  (simplify
3648   (neeq @0 @1)
3649   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3650        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3651    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3653 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3654    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3655    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3656    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3657    canonicalizaion is not wanted.  */
3659 (for cmp (ne eq)
3660  (simplify
3661   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3662   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3663         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3664       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3665           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3666    (cmp @0 (convert @1)))))
3668 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3669 (for cmp (lt gt le ge)
3670  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3671     the specified precision will have known values.  */
3672  (simplify
3673   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3674   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3675        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3676    (with
3677     {
3678       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3679       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3680       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3681       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3682       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3683     }
3684     (switch
3685      (if (wi::to_wide (@1) == max)
3686       (switch
3687        (if (cmp == GT_EXPR)
3688         { constant_boolean_node (false, type); })
3689        (if (cmp == GE_EXPR)
3690         (eq @2 @1))
3691        (if (cmp == LE_EXPR)
3692         { constant_boolean_node (true, type); })
3693        (if (cmp == LT_EXPR)
3694         (ne @2 @1))))
3695      (if (wi::to_wide (@1) == min)
3696       (switch
3697        (if (cmp == LT_EXPR)
3698         { constant_boolean_node (false, type); })
3699        (if (cmp == LE_EXPR)
3700         (eq @2 @1))
3701        (if (cmp == GE_EXPR)
3702         { constant_boolean_node (true, type); })
3703        (if (cmp == GT_EXPR)
3704         (ne @2 @1))))
3705      (if (wi::to_wide (@1) == max - 1)
3706       (switch
3707        (if (cmp == GT_EXPR)
3708         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))
3709        (if (cmp == LE_EXPR)
3710         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) + 1); }))))
3711      (if (wi::to_wide (@1) == min + 1)
3712       (switch
3713        (if (cmp == GE_EXPR)
3714         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))
3715        (if (cmp == LT_EXPR)
3716         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::to_wide (@1) - 1); }))))
3717      (if (wi::to_wide (@1) == signed_max
3718           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3719           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3720              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3721              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3722              max associated with this sign bit.  */
3723           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
3724           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3725           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3726       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3727          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3728       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3729        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3730         (if (cmp == LE_EXPR)
3731          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3732          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3734 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3735  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3736  (simplify
3737   (cmp @0 REAL_CST@1)
3738   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3739        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3740    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3741                             ? false : true, type); })))
3743 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3744 (simplify
3745  (ne @0 integer_zerop)
3746  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3747       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3748   (non_lvalue @0)))
3749 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3750 (simplify
3751  (eq @0 integer_onep)
3752  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3753       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3754   (non_lvalue @0)))
3755 /* Do not handle
3756    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3757    bool_var != 1 becomes !bool_var
3758    here because that only is good in assignment context as long
3759    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3760    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3761    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3763 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3764    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3765    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3766    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3767 (for cmp (lt le ge gt)
3768      out (gt gt le le)
3769  (simplify
3770   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3771   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3772        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3773        && wi::to_wide (@1) != 0
3774        && single_use (@2))
3775    (with { unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
3776     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
3777                                 wi::max_value (prec, UNSIGNED)
3778                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
3780 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3781    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3782    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3783 (for cmp (gt le)
3784  (simplify
3785   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3786   (if (single_use (@2)
3787        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3788        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3789        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3790    (cmp @1 @0))))
3792 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3793 /* A - B > A  */
3794 (for cmp (gt le)
3795      out (ne eq)
3796  (simplify
3797   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3798   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3799        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3800    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3801 /* A + B < A  */
3802 (for cmp (lt ge)
3803      out (ne eq)
3804  (simplify
3805   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3806   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3807        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3808    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3810 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3811    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3812 (for cmp (lt ge)
3813      out (ne eq)
3814  (simplify
3815   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3816   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3817    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3818     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3820 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3821    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3822    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3823    section that follows this one.
3825    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3826    the following:
3828    - the rule describes an identity
3830    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3831      multiplication
3833    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3834      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3835      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3836      when the operand has that value.)  */
3838 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3839  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3840  (simplify
3841   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
3842   (if (!HONOR_SNANS (type))
3843    @0))
3845  (for op (plus minus)
3846   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3847   (simplify
3848    (op (rdiv @0 @1)
3849        (rdiv @2 @1))
3850    (rdiv (op @0 @2) @1)))
3852  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3853  (for root (SQRT CBRT)
3854   (simplify
3855    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3856     (root (mult @0 @1))))
3858  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3859  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3860   (simplify
3861    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3862     (exps (plus @0 @1))))
3864  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3865  (for root (SQRT CBRT)
3866   (simplify
3867    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3868     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3870  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3871  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3872   (simplify
3873    (rdiv @0 (exps:s @1))
3874     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3876  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3877       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3878   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3879   (simplify
3880    (logs (exps @0))
3881    @0)
3882   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3883   (simplify
3884    (exps (logs @0))
3885    @0))
3887  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3888     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3889     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3890  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3891       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3892   (simplify
3893    (logs (exps @0))
3894    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3895     (with {
3896       tree x;
3897       switch (exps)
3898         {
3899         CASE_CFN_EXP:
3900           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3901           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3902           break;
3903         CASE_CFN_EXP2:
3904           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3905           x = build_real (type, dconst2);
3906           break;
3907         CASE_CFN_EXP10:
3908         CASE_CFN_POW10:
3909           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3910           {
3911             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3912             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3913             x = build_real (type, dconst10);
3914           }
3915           break;
3916         default:
3917           gcc_unreachable ();
3918         }
3919       }
3920      (mult (logs { x; }) @0)))))
3922  (for logs (LOG LOG
3923             LOG2 LOG2
3924             LOG10 LOG10)
3925       exps (SQRT CBRT)
3926   (simplify
3927    (logs (exps @0))
3928    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3929     (with {
3930       tree x;
3931       switch (exps)
3932         {
3933         CASE_CFN_SQRT:
3934           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3935           x = build_real (type, dconsthalf);
3936           break;
3937         CASE_CFN_CBRT:
3938           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3939           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3940           break;
3941         default:
3942           gcc_unreachable ();
3943         }
3944       }
3945      (mult { x; } (logs @0))))))
3947  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3948  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3949       pows (POW)
3950   (simplify
3951    (logs (pows @0 @1))
3952    (mult @1 (logs @0))))
3954  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3955  (for pows (POW)
3956       exps (EXP)
3957       logs (LOG)
3958   (simplify
3959    (pows REAL_CST@0 @1)
3960     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3961          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3962      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3964  (for sqrts (SQRT)
3965       cbrts (CBRT)
3966       pows (POW)
3967       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3968   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3969   (simplify
3970    (sqrts (exps @0))
3971    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3972   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3973   (simplify
3974    (cbrts (exps @0))
3975    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3976   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3977   (simplify
3978    (pows (exps @0) @1)
3979    (exps (mult @0 @1))))
3981  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3982  (for tans (TAN)
3983       atans (ATAN)
3984   (simplify
3985    (tans (atans @0))
3986    @0)))
3988 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3989 (simplify
3990  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3991  (abs @0))
3993 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3994 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
3995  (simplify
3996   (fns (fns @0))
3997   (fns @0)))
3998 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3999 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
4000  (simplify
4001   (fns integer_valued_real_p@0)
4002   @0))
4004 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
4005 (simplify
4006  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
4007  (abs @0))
4009 /* pow(1,x) -> 1.  */
4010 (simplify
4011  (POW real_onep@0 @1)
4012  @0)
4014 (simplify
4015  /* copysign(x,x) -> x.  */
4016  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
4017  @0)
4019 (simplify
4020  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
4021  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
4022  (abs @0))
4024 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
4025  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
4026  (simplify
4027   (scale real_zerop@0 @1)
4028   @0)
4029  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
4030  (simplify
4031   (scale @0 integer_zerop@1)
4032   @0)
4033  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
4034  (simplify
4035   (scale REAL_CST@0 @1)
4036   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4037    @0)))
4039 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
4040    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
4042    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
4043    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
4044    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
4045    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
4047 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
4048  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
4049  (simplify
4050   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
4051    (SIN @0))
4053  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
4054  (simplify
4055   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
4056   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4057    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
4059  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
4060  (simplify
4061   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
4062    (TAN @0))
4064  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
4065  (simplify
4066   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
4067    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
4069  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
4070  (simplify
4071   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
4072   (if (! HONOR_NANS (@0)
4073        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4074    (COS @0)))
4076  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
4077  (simplify
4078   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
4079   (if (! HONOR_NANS (@0)
4080        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
4081    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
4083  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
4084  (simplify
4085   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
4086    (POW @0 (plus @1 @2)))
4088  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
4089  (simplify
4090   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
4091    (POW (mult @0 @2) @1))
4093  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
4094  (simplify
4095   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
4096    (POWI (mult @0 @2) @1))
4098  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
4099  (simplify
4100   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
4101   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
4102    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
4104  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
4105  (simplify
4106   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
4107    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
4109  (for sqrts (SQRT)
4110       cbrts (CBRT)
4111       pows (POW)
4112   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
4113   (simplify
4114    (sqrts (sqrts @0))
4115    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
4116   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4117   (simplify
4118    (sqrts (cbrts @0))
4119    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4120   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
4121   (simplify
4122    (cbrts (sqrts @0))
4123    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
4124   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
4125   (simplify
4126    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
4127    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
4128   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
4129   (simplify
4130    (sqrts (pows @0 @1))
4131    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4132   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
4133   (simplify
4134    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
4135    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4136   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
4137   (simplify
4138    (pows (sqrts @0) @1)
4139    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
4140   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
4141   (simplify
4142    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
4143    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
4144   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
4145   (simplify
4146    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
4147    (pows @0 (mult @1 @2))))
4149  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4150  (simplify
4151   (CABS (complex @0 @0))
4152   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4154  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
4155  (simplify
4156   (HYPOT @0 @0)
4157   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
4159  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
4160  (for cexps (CEXP)
4161       exps (EXP)
4162       cexpis (CEXPI)
4163   (simplify
4164    (cexps compositional_complex@0)
4165    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
4166     (complex
4167      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
4168      (mult @1 (imagpart @2)))))))
4170 (if (canonicalize_math_p ())
4171  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
4172  (for floors (FLOOR_ALL)
4173       truncs (TRUNC_ALL)
4174   (simplify
4175    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4176    (truncs @0))))
4178 (match double_value_p
4179  @0
4180  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
4181 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
4182             BUILT_IN_FLOORL
4183             BUILT_IN_CEILL
4184             BUILT_IN_ROUNDL
4185             BUILT_IN_NEARBYINTL
4186             BUILT_IN_RINTL)
4187      tos (BUILT_IN_TRUNC
4188           BUILT_IN_FLOOR
4189           BUILT_IN_CEIL
4190           BUILT_IN_ROUND
4191           BUILT_IN_NEARBYINT
4192           BUILT_IN_RINT)
4193  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
4194  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4195   (simplify
4196    (froms (convert double_value_p@0))
4197    (convert (tos @0)))))
4199 (match float_value_p
4200  @0
4201  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
4202 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
4203             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
4204             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
4205             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
4206             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
4207             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
4208      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
4209           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
4210           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
4211           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
4212           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
4213           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
4214  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
4215     if x is a float.  */
4216  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
4217       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
4218   (simplify
4219    (froms (convert float_value_p@0))
4220    (convert (tos @0)))))
4222 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
4223      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4224  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
4225  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4226   (simplify
4227    (froms (convert double_value_p@0))
4228    (tos @0))))
4230 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
4231             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
4232      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
4233  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
4234     if x is a float.  */
4235  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
4236   (simplify
4237    (froms (convert float_value_p@0))
4238    (tos @0))))
4240 (if (canonicalize_math_p ())
4241  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
4242  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
4243   (simplify
4244    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
4245    (fix_trunc @0))))
4247 (if (canonicalize_math_p ())
4248  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4249  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
4250            ICEIL LCEIL LLCEIL
4251            IROUND LROUND LLROUND)
4252   (simplify
4253    (fns integer_valued_real_p@0)
4254    (fix_trunc @0)))
4255  (if (!flag_errno_math)
4256   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
4257   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
4258    (simplify
4259     (rints integer_valued_real_p@0)
4260     (fix_trunc @0)))))
4262 (if (canonicalize_math_p ())
4263  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
4264       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
4265       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
4266   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
4267      sizeof (int) == sizeof (long).  */
4268   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
4269        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4270    (simplify
4271     (ifn @0)
4272     (lfn:long_integer_type_node @0)))
4273   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
4274      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
4275   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
4276        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
4277    (simplify
4278     (llfn @0)
4279     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
4281 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
4282 (simplify
4283  (CPROJ @0)
4284  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
4285    @0))
4287 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
4288    nonnegative, return (inf + 0i).  */
4289 (simplify
4290  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
4291  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
4292   { build_complex_inf (type, false); }))
4294 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
4295 (simplify
4296  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
4297  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
4298   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
4300 (for pows (POW)
4301      sqrts (SQRT)
4302      cbrts (CBRT)
4303  (simplify
4304   (pows @0 REAL_CST@1)
4305   (with {
4306     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
4307     REAL_VALUE_TYPE tmp;
4308    }
4309    (switch
4310     /* pow(x,0) -> 1.  */
4311     (if (real_equal (value, &dconst0))
4312      { build_real (type, dconst1); })
4313     /* pow(x,1) -> x.  */
4314     (if (real_equal (value, &dconst1))
4315      @0)
4316     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
4317     (if (real_equal (value, &dconstm1))
4318      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
4319     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
4320     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4321          && canonicalize_math_p ()
4322          && real_equal (value, &dconsthalf))
4323      (sqrts @0))
4324     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
4325     (if (flag_unsafe_math_optimizations
4326          && canonicalize_math_p ()
4327          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
4328              real_equal (value, &tmp)))
4329      (cbrts @0))))))
4331 /* powi(1,x) -> 1.  */
4332 (simplify
4333  (POWI real_onep@0 @1)
4334  @0)
4336 (simplify
4337  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4338  (switch
4339   /* powi(x,0) -> 1.  */
4340   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
4341    { build_real (type, dconst1); })
4342   /* powi(x,1) -> x.  */
4343   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
4344    @0)
4345   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4346   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
4347    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4349 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4351    These are conceptually similar to the transformations performed for
4352    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4353    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4355 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4356    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4357    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4358    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4359    operation and convert the result to the desired type.  */
4360 (for op (plus minus)
4361   (simplify
4362     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4363     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4364          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4365             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4366          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4367          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4368          /* The precision of the type of each operand must match the
4369             precision of the mode of each operand, similarly for the
4370             result.  */
4371          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4372          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4373          && type_has_mode_precision_p (type)
4374          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4375          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4376          && types_match (@0, type)
4377          && (types_match (@0, @1)
4378              /* Or the second operand is const integer or converted const
4379                 integer from valueize.  */
4380              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4381       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4382         (op @0 (convert @1))
4383         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4384          (convert (op (convert:utype @0)
4385                       (convert:utype @1))))))))
4387 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4388    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4389    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4390    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4391    arithmetic operation.  */
4392 (for op (minus plus)
4393  (simplify
4394   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4395   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4396        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4397           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4398        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4399        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4400        /* The precision of the type of each operand must match the
4401           precision of the mode of each operand, similarly for the
4402           result.  */
4403        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4404        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4405        && type_has_mode_precision_p (type)
4406        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4407        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4408        && types_match (@0, @1)
4409        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4410            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4411        && (wi::to_wide (@4)
4412            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4413                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
4414    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4415     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4416      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4417     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4418      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4419                (convert:utype @4))))))))
4421 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4422    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4423 (for op (lt le gt ge)
4424      ext (min min max max)
4425  (simplify
4426   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4427   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4428        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4429    (op @0 (ext @1 @2)))))
4431 (simplify
4432  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4433  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4434  { integer_zero_node; })
4436 (simplify
4437  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4438  (SIGNBIT @0)
4439  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4440   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4442 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4443 (for cmp (eq ne)
4444  (for op (plus minus)
4445       rop (minus plus)
4446   (simplify
4447    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4448    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4449         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4450         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4451         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4452     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4453      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4454           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4455       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4456       (if (single_use (@3))
4457        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
4458                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
4459 (for cmp (lt le gt ge)
4460  (for op (plus minus)
4461       rop (minus plus)
4462   (simplify
4463    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4464    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4465         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4466     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4467      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4468       {
4469         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4470                                 "when simplifying conditional to constant"),
4471                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4472         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4473         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4474         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
4475                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4476                         != (op == MINUS_EXPR);
4477         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4478       }
4479       (if (single_use (@3))
4480        (with
4481         {
4482           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4483                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4484                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4485                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4486         }
4487         (cmp @0 { res; })))))))))
4489 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4491 (simplify
4492  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4493  (switch
4494   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4495        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4496    (switch
4497     (if (integer_zerop (@2))
4498      (view_convert (realpart @0)))
4499     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4500      (view_convert (imagpart @0)))))
4501   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4502        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4503        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4504        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4505        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4506        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4507             && integer_zerop (@2))
4508            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4509               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4510            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4511                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4512                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4513                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4514                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4515                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4516                                             - TYPE_PRECISION (type))
4517                                          : 0)) == 0)))
4518    (convert @0))))
4520 /* Simplify vector extracts.  */
4522 (simplify
4523  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4524  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4525       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4526           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4527               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4528   (with
4529    {
4530      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4531                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4532      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4533      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4534      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4535      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4536    }
4537    (if (n != 0
4538         && (idx % width) == 0
4539         && (n % width) == 0
4540         && known_le ((idx + n) / width,
4541                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
4542     (with
4543      {
4544        idx = idx / width;
4545        n = n / width;
4546        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4547        poly_uint64 k = 1;
4548        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4549          {
4550            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4551            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4552              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4553          }
4554        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
4555      }
4556      (switch
4557       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4558       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
4559        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4560         { build_constructor (type, NULL); }
4561         (if (count == 1)
4562          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4563           { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; }
4564           { build_zero_cst (type); })
4565          {
4566            vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4567            vec_alloc (vals, count);
4568            for (unsigned i = 0;
4569                 i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4570              CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4571                                      CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value);
4572            build_constructor (type, vals);
4573          })))
4574       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4575       (if (k.is_constant (&const_k)
4576            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
4577        (switch
4578         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
4579          { build_zero_cst (type); })
4580         (if (n == const_k)
4581          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; })
4582         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
4583                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
4585 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4586    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4587    not touching the extraction.  */
4588 (simplify
4589  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4590  (with
4591   {
4592     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4593     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4594       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4595     else
4596       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4597   }
4598   (switch
4599    (if (wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
4600         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
4601                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4602     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4603                                                  wi::to_wide (@rpos)
4604                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
4605    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
4606                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
4607         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
4608                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
4609     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))