ada: Fix spurious -Wstringop-overflow with link time optimization
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobdbc811b2b38f9d1034a70ed4340d0e5ff2db6c7a
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.cc
3    and generic-match.cc from it.
5    Copyright (C) 2014-2023 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    initializer_each_zero_or_onep
33    CONSTANT_CLASS_P
34    tree_expr_nonnegative_p
35    tree_expr_nonzero_p
36    integer_valued_real_p
37    integer_pow2p
38    uniform_integer_cst_p
39    HONOR_NANS
40    uniform_vector_p
41    expand_vec_cmp_expr_p
42    bitmask_inv_cst_vector_p)
44 /* Operator lists.  */
45 (define_operator_list tcc_comparison
46   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
47 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
48   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
49 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
50   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
51 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
52   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
53 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
54 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
55 (define_operator_list BSWAP BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
56             BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
58 #include "cfn-operators.pd"
60 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
61    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
62    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
64    Also define operand lists:
66      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
67      X<FN> for all double functions, in the same order
68      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
69 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
70   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
71                                  BUILT_IN_L##FN##F \
72                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
73   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
74                               BUILT_IN_L##FN \
75                               BUILT_IN_LL##FN) \
76   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
77                                  BUILT_IN_L##FN##L \
78                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
80 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
81 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
82 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
83 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
85 /* Unary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
86 (define_operator_list UNCOND_UNARY
87   negate bit_not)
88 (define_operator_list COND_UNARY
89   IFN_COND_NEG IFN_COND_NOT)
90 (define_operator_list COND_LEN_UNARY
91   IFN_COND_LEN_NEG IFN_COND_LEN_NOT)
93 /* Binary operations and their associated IFN_COND_* function.  */
94 (define_operator_list UNCOND_BINARY
95   plus minus
96   mult trunc_div trunc_mod rdiv
97   min max
98   IFN_FMIN IFN_FMAX
99   bit_and bit_ior bit_xor
100   lshift rshift)
101 (define_operator_list COND_BINARY
102   IFN_COND_ADD IFN_COND_SUB
103   IFN_COND_MUL IFN_COND_DIV IFN_COND_MOD IFN_COND_RDIV
104   IFN_COND_MIN IFN_COND_MAX
105   IFN_COND_FMIN IFN_COND_FMAX
106   IFN_COND_AND IFN_COND_IOR IFN_COND_XOR
107   IFN_COND_SHL IFN_COND_SHR)
108 (define_operator_list COND_LEN_BINARY
109   IFN_COND_LEN_ADD IFN_COND_LEN_SUB
110   IFN_COND_LEN_MUL IFN_COND_LEN_DIV
111   IFN_COND_LEN_MOD IFN_COND_LEN_RDIV
112   IFN_COND_LEN_MIN IFN_COND_LEN_MAX
113   IFN_COND_LEN_FMIN IFN_COND_LEN_FMAX
114   IFN_COND_LEN_AND IFN_COND_LEN_IOR IFN_COND_LEN_XOR
115   IFN_COND_LEN_SHL IFN_COND_LEN_SHR)
117 /* Same for ternary operations.  */
118 (define_operator_list UNCOND_TERNARY
119   IFN_FMA IFN_FMS IFN_FNMA IFN_FNMS)
120 (define_operator_list COND_TERNARY
121   IFN_COND_FMA IFN_COND_FMS IFN_COND_FNMA IFN_COND_FNMS)
122 (define_operator_list COND_LEN_TERNARY
123   IFN_COND_LEN_FMA IFN_COND_LEN_FMS IFN_COND_LEN_FNMA IFN_COND_LEN_FNMS)
125 /* __atomic_fetch_or_*, __atomic_fetch_xor_*, __atomic_xor_fetch_*  */
126 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N
127   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_2
128   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_8
129   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_OR_16
130   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_2
131   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_8
132   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_XOR_16
133   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_1 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_2
134   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_4 BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_8
135   BUILT_IN_ATOMIC_XOR_FETCH_16)
136 /* __sync_fetch_and_or_*, __sync_fetch_and_xor_*, __sync_xor_and_fetch_*  */
137 (define_operator_list SYNC_FETCH_OR_XOR_N
138   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_2
139   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_8
140   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_OR_16
141   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_2
142   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_8
143   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_XOR_16
144   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_1 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_2
145   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_4 BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_8
146   BUILT_IN_SYNC_XOR_AND_FETCH_16)
147 /* __atomic_fetch_and_*.  */
148 (define_operator_list ATOMIC_FETCH_AND_N
149   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_1 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_2
150   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_4 BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_8
151   BUILT_IN_ATOMIC_FETCH_AND_16)
152 /* __sync_fetch_and_and_*.  */
153 (define_operator_list SYNC_FETCH_AND_AND_N
154   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_1 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_2
155   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_4 BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_8
156   BUILT_IN_SYNC_FETCH_AND_AND_16)
158 /* With nop_convert? combine convert? and view_convert? in one pattern
159    plus conditionalize on tree_nop_conversion_p conversions.  */
160 (match (nop_convert @0)
161  (convert @0)
162  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
163 (match (nop_convert @0)
164  (view_convert @0)
165  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
166       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
167                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0)))
168       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
170 #if GIMPLE
171 /* These are used by gimple_bitwise_inverted_equal_p to simplify
172    detection of BIT_NOT and comparisons. */
173 (match (bit_not_with_nop @0)
174  (bit_not @0))
175 (match (bit_not_with_nop @0)
176  (convert (bit_not @0))
177  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
178 (for cmp (tcc_comparison)
179  (match (maybe_cmp @0)
180   (cmp@0 @1 @2))
181  (match (maybe_cmp @0)
182   (convert (cmp@0 @1 @2))
183    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
185 #endif
187 /* Transform likes of (char) ABS_EXPR <(int) x> into (char) ABSU_EXPR <x>
188    ABSU_EXPR returns unsigned absolute value of the operand and the operand
189    of the ABSU_EXPR will have the corresponding signed type.  */
190 (simplify (abs (convert @0))
191  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
192       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
193       && element_precision (type) > element_precision (TREE_TYPE (@0)))
194   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
195    (convert (absu:utype @0)))))
197 #if GIMPLE
198 /* Optimize (X + (X >> (prec - 1))) ^ (X >> (prec - 1)) into abs (X).  */
199 (simplify
200  (bit_xor:c (plus:c @0 (rshift@2 @0 INTEGER_CST@1)) @2)
201  (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
202       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
203       && wi::to_widest (@1) == element_precision (TREE_TYPE (@0)) - 1)
204   (abs @0)))
205 #endif
207 /* Simplifications of operations with one constant operand and
208    simplifications to constants or single values.  */
210 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
211   (simplify
212     (op @0 integer_zerop)
213     (non_lvalue @0)))
215 /* 0 +p index -> (type)index */
216 (simplify
217  (pointer_plus integer_zerop @1)
218  (non_lvalue (convert @1)))
220 /* ptr - 0 -> (type)ptr */
221 (simplify
222  (pointer_diff @0 integer_zerop)
223  (convert @0))
225 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
226    Likewise if the operands are reversed.  */
227 (simplify
228  (plus:c @0 real_zerop@1)
229  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 0))
230   (non_lvalue @0)))
232 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
233 (simplify
234  (minus @0 real_zerop@1)
235  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, @1, 1))
236   (non_lvalue @0)))
238 /* Even if the fold_real_zero_addition_p can't simplify X + 0.0
239    into X, we can optimize (X + 0.0) + 0.0 or (X + 0.0) - 0.0
240    or (X - 0.0) + 0.0 into X + 0.0 and (X - 0.0) - 0.0 into X - 0.0
241    if not -frounding-math.  For sNaNs the first operation would raise
242    exceptions but turn the result into qNan, so the second operation
243    would not raise it.   */
244 (for inner_op (plus minus)
245  (for outer_op (plus minus)
246   (simplify
247    (outer_op (inner_op@3 @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
248     (if (real_zerop (@1)
249          && real_zerop (@2)
250          && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type))
251      (with { bool inner_plus = ((inner_op == PLUS_EXPR)
252                                 ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)));
253              bool outer_plus
254                = ((outer_op == PLUS_EXPR)
255                   ^ REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@2))); }
256       (if (outer_plus && !inner_plus)
257        (outer_op @0 @2)
258        @3))))))
260 /* Simplify x - x.
261    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
262    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
263    PR middle-end/98420: x - x may be -0.0 with FE_DOWNWARD.
264    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
265    is volatile.  */
266 (simplify
267  (minus @0 @0)
268  (if (!FLOAT_TYPE_P (type)
269       || (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
270           && !tree_expr_maybe_infinite_p (@0)
271           && (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
272               || !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))))
273   { build_zero_cst (type); }))
274 (simplify
275  (pointer_diff @@0 @0)
276  { build_zero_cst (type); })
278 (simplify
279  (mult @0 integer_zerop@1)
280  @1)
282 /* -x == x -> x == 0 */
283 (for cmp (eq ne)
284  (simplify
285   (cmp:c @0 (negate @0))
286    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
287         && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE(@0)))
288     (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE(@0)); }))))
290 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
291    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
292    same in modes with signed zeros, since multiplying a
293    negative value by 0 gives -0, not +0.  Nor when x is +-Inf,
294    since x * 0 is NaN.  */
295 (simplify
296  (mult @0 real_zerop@1)
297  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0)
298       && (!HONOR_NANS (type) || !tree_expr_maybe_infinite_p (@0))
299       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0)))
300   @1))
302 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
303    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
304 (simplify
305  (mult @0 real_onep)
306  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
307       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
308           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
309   (non_lvalue @0)))
311 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
312 (simplify
313  (mult @0 real_minus_onep)
314   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0)
315        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
316            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
317    (negate @0)))
319 /* Transform x * { 0 or 1, 0 or 1, ... } into x & { 0 or -1, 0 or -1, ...},
320    unless the target has native support for the former but not the latter.  */
321 (simplify
322  (mult @0 VECTOR_CST@1)
323  (if (initializer_each_zero_or_onep (@1)
324       && !HONOR_SNANS (type)
325       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
326   (with { tree itype = FLOAT_TYPE_P (type) ? unsigned_type_for (type) : type; }
327    (if (itype
328         && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
329             || (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (itype))
330                 && optab_handler (and_optab,
331                                   TYPE_MODE (itype)) != CODE_FOR_nothing)))
332     (view_convert (bit_and:itype (view_convert @0)
333                                  (ne @1 { build_zero_cst (type); })))))))
335 /* In SWAR (SIMD within a register) code a signed comparison of packed data
336    can be constructed with a particular combination of shift, bitwise and,
337    and multiplication by constants.  If that code is vectorized we can
338    convert this pattern into a more efficient vector comparison.  */
339 (simplify
340  (mult (bit_and (rshift @0 uniform_integer_cst_p@1)
341             uniform_integer_cst_p@2)
342     uniform_integer_cst_p@3)
343  (with {
344    tree rshift_cst = uniform_integer_cst_p (@1);
345    tree bit_and_cst = uniform_integer_cst_p (@2);
346    tree mult_cst = uniform_integer_cst_p (@3);
347   }
348   /* Make sure we're working with vectors and uniform vector constants.  */
349   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
350        && tree_fits_uhwi_p (rshift_cst)
351        && tree_fits_uhwi_p (mult_cst)
352        && tree_fits_uhwi_p (bit_and_cst))
353    /* Compute what constants would be needed for this to represent a packed
354       comparison based on the shift amount denoted by RSHIFT_CST.  */
355    (with {
356      HOST_WIDE_INT vec_elem_bits = vector_element_bits (type);
357      poly_int64 vec_nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
358      poly_int64 vec_bits = vec_elem_bits * vec_nelts;
359      unsigned HOST_WIDE_INT cmp_bits_i, bit_and_i, mult_i;
360      unsigned HOST_WIDE_INT target_mult_i, target_bit_and_i;
361      cmp_bits_i = tree_to_uhwi (rshift_cst) + 1;
362      mult_i = tree_to_uhwi (mult_cst);
363      target_mult_i = (HOST_WIDE_INT_1U << cmp_bits_i) - 1;
364      bit_and_i = tree_to_uhwi (bit_and_cst);
365      target_bit_and_i = 0;
367      /* The bit pattern in BIT_AND_I should be a mask for the least
368         significant bit of each packed element that is CMP_BITS wide.  */
369      for (unsigned i = 0; i < vec_elem_bits / cmp_bits_i; i++)
370        target_bit_and_i = (target_bit_and_i << cmp_bits_i) | 1U;
371     }
372     (if ((exact_log2 (cmp_bits_i)) >= 0
373          && cmp_bits_i < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
374          && multiple_p (vec_bits, cmp_bits_i)
375          && vec_elem_bits <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
376          && target_mult_i == mult_i
377          && target_bit_and_i == bit_and_i)
378      /* Compute the vector shape for the comparison and check if the target is
379         able to expand the comparison with that type.  */
380      (with {
381        /* We're doing a signed comparison.  */
382        tree cmp_type = build_nonstandard_integer_type (cmp_bits_i, 0);
383        poly_int64 vector_type_nelts = exact_div (vec_bits, cmp_bits_i);
384        tree vec_cmp_type = build_vector_type (cmp_type, vector_type_nelts);
385        tree vec_truth_type = truth_type_for (vec_cmp_type);
386        tree zeros = build_zero_cst (vec_cmp_type);
387        tree ones = build_all_ones_cst (vec_cmp_type);
388       }
389       (if (expand_vec_cmp_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR)
390            && expand_vec_cond_expr_p (vec_cmp_type, vec_truth_type, LT_EXPR))
391        (view_convert:type (vec_cond (lt:vec_truth_type
392                                      (view_convert:vec_cmp_type @0)
393                                      { zeros; })
394                            { ones; } { zeros; })))))))))
396 (for cmp (gt ge lt le)
397      outp (convert convert negate negate)
398      outn (negate negate convert convert)
399  /* Transform X * (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
400  /* Transform X * (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into abs(X). */
401  /* Transform X * (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
402  /* Transform X * (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into -abs(X). */
403  (simplify
404   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep))
405   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
406    (outp (abs @0))))
407  /* Transform X * (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
408  /* Transform X * (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into -abs(X). */
409  /* Transform X * (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
410  /* Transform X * (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into abs(X). */
411  (simplify
412   (mult:c @0 (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1))
413   (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
414    (outn (abs @0)))))
416 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
417 (simplify
418  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep @0))
419  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
420   (abs @0)))
422 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
423 (simplify
424  (mult:c @0 (COPYSIGN_ALL real_onep (negate @0)))
425  (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
426   (negate (abs @0))))
428 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
429 (simplify
430  (COPYSIGN_ALL REAL_CST@0 @1)
431  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
432   (COPYSIGN_ALL (negate @0) @1)))
434 /* Transform c ? x * copysign (1, y) : z to c ? x ^ signs(y) : z.
435    tree-ssa-math-opts.cc does the corresponding optimization for
436    unconditional multiplications (via xorsign).  */
437 (simplify
438  (IFN_COND_MUL:c @0 @1 (IFN_COPYSIGN real_onep @2) @3)
439  (with { tree signs = sign_mask_for (type); }
440   (if (signs)
441    (with { tree inttype = TREE_TYPE (signs); }
442     (view_convert:type
443      (IFN_COND_XOR:inttype @0
444       (view_convert:inttype @1)
445       (bit_and (view_convert:inttype @2) { signs; })
446       (view_convert:inttype @3)))))))
448 /* (x >= 0 ? x : 0) + (x <= 0 ? -x : 0) -> abs x.  */
449 (simplify
450   (plus:c (max @0 integer_zerop) (max (negate @0) integer_zerop))
451   (abs @0))
453 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
454 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
455   (simplify
456     (op @0 integer_onep)
457     (non_lvalue @0)))
459 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
460    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
461    toward zero.
462    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.
463    Also handle widening conversions, like:
464    (A / (unsigned long long) (1U << B)) -> (A >> B)
465    or
466    (A / (unsigned long long) (1 << B)) -> (A >> B).
467    If the left shift is signed, it can be done only if the upper bits
468    of A starting from shift's type sign bit are zero, as
469    (unsigned long long) (1 << 31) is -2147483648ULL, not 2147483648ULL,
470    so it is valid only if A >> 31 is zero.  */
471 (simplify
472  (trunc_div (convert?@0 @3) (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)))
473  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
474       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
475           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
476           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar))
477       && (useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
478           || (element_precision (type) >= element_precision (TREE_TYPE (@1))
479               && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
480                   || (element_precision (type)
481                       == element_precision (TREE_TYPE (@1)))
482                   || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
483                       && (tree_nonzero_bits (@0)
484                           & wi::mask (element_precision (TREE_TYPE (@1)) - 1,
485                                       true,
486                                       element_precision (type))) == 0)))))
487    (if (!VECTOR_TYPE_P (type)
488         && useless_type_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1))
489         && element_precision (TREE_TYPE (@3)) < element_precision (type))
490     (convert (rshift @3 @2))
491     (rshift @0 @2))))
493 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
494    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
495    traps enables better optimizations than these anyway.  */
496 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
497  /* 0 / X is always zero.  */
498  (simplify
499   (div integer_zerop@0 @1)
500   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
501   (if (!integer_zerop (@1))
502    @0))
503  /* X / -1 is -X.  */
504  (simplify
505   (div @0 integer_minus_onep@1)
506   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
507    (negate @0)))
508  /* X / bool_range_Y is X.  */ 
509  (simplify
510   (div @0 SSA_NAME@1)
511   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
512        && ssa_name_has_boolean_range (@1)
513        && !flag_non_call_exceptions)
514    @0))
515  /* X / X is one.  */
516  (simplify
517   (div @0 @0)
518   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
519      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
520   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type))
521        && !integer_zerop (@0)
522        && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
523    { build_one_cst (type); }))
524  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */
525  (simplify
526    (div:C @0 (abs @0))
527    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
528         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
529         && !integer_zerop (@0)
530         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
531     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
532           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
533  /* X / -X is -1.  */
534  (simplify
535    (div:C @0 (negate @0))
536    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
537         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
538         && !integer_zerop (@0)
539         && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@0)))
540     { build_minus_one_cst (type); })))
542 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
543    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  Similarly
544    for MOD instead of DIV.  */
545 (for floor_divmod (floor_div floor_mod)
546      trunc_divmod (trunc_div trunc_mod)
547  (simplify
548   (floor_divmod @0 @1)
549   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
550        && TYPE_UNSIGNED (type))
551    (trunc_divmod @0 @1))))
553 /* 1 / X -> X == 1 for unsigned integer X.
554    1 / X -> X >= -1 && X <= 1 ? X : 0 for signed integer X.
555    But not for 1 / 0 so that we can get proper warnings and errors,
556    and not for 1-bit integers as they are edge cases better handled
557    elsewhere.  */
558 (simplify
559  (trunc_div integer_onep@0 @1)
560  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
561       && TYPE_PRECISION (type) > 1
562       && !integer_zerop (@1)
563       && (!flag_non_call_exceptions || tree_expr_nonzero_p (@1)))
564   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
565    (convert (eq:boolean_type_node @1 { build_one_cst (type); }))
566    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
567     (cond (le (plus (convert:utype @1) { build_one_cst (utype); })
568               { build_int_cst (utype, 2); })
569      @1 { build_zero_cst (type); })))))
571 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
572    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
573 (for div (trunc_div exact_div)
574  (simplify
575   (div (div@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
576   (with {
577     wi::overflow_type overflow;
578     wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
579                             TYPE_SIGN (type), &overflow);
580    }
581    (if (div == EXACT_DIV_EXPR
582         || optimize_successive_divisions_p (@2, @3))
583     (if (!overflow)
584      (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
585      (if (TYPE_UNSIGNED (type)
586           || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
587       { build_zero_cst (type); }))))))
589 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
590    overflow is different.  */
591 (simplify
592  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
593  (with {
594    wi::overflow_type overflow;
595    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
596                            TYPE_SIGN (type), &overflow);
597   }
598   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
599      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
600   (if (!overflow || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
601    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
603 /* Similar to above, but there could be an extra add/sub between
604    successive multuiplications.  */
605 (simplify
606  (mult (plus:s (mult:s@4 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
607  (with {
608    bool overflowed = true;
609    wi::overflow_type ovf1, ovf2;
610    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@3),
611                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
612    wide_int add = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@3),
613                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
614   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
615     {
616 #if GIMPLE
617       value_range vr0;
618       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
619           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @4)
620           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
621         {
622           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
623           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
624           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
625           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@3), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
626           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
627             {
628               wi::add (wmin0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
629               wi::add (wmax0, add, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
630               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
631                 overflowed = false;
632             }
633         }
634 #endif
635     }
636   else
637    overflowed = false;
639   /* Skip folding on overflow.  */
640   (if (!overflowed)
641    (plus (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
642          { wide_int_to_tree (type, add); }))))
644 /* Similar to above, but a multiplication between successive additions.  */
645 (simplify
646  (plus (mult:s (plus:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
647  (with {
648    bool overflowed = true;
649    wi::overflow_type ovf1;
650    wi::overflow_type ovf2;
651    wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
652                            TYPE_SIGN (type), &ovf1);
653    wide_int add = wi::add (mul, wi::to_wide (@3),
654                            TYPE_SIGN (type), &ovf2);
655   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
656     {
657 #if GIMPLE
658       value_range vr0;
659       if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE
660           && get_global_range_query ()->range_of_expr (vr0, @0)
661           && !vr0.varying_p () && !vr0.undefined_p ())
662         {
663           wide_int wmin0 = vr0.lower_bound ();
664           wide_int wmax0 = vr0.upper_bound ();
665           wmin0 = wi::mul (wmin0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf1);
666           wmax0 = wi::mul (wmax0, wi::to_wide (@2), TYPE_SIGN (type), &ovf2);
667           if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
668             {
669               wi::add (wmin0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf1);
670               wi::add (wmax0, mul, TYPE_SIGN (type), &ovf2);
671               if (ovf1 == wi::OVF_NONE && ovf2 == wi::OVF_NONE)
672                 overflowed = false;
673             }
674         }
675 #endif
676     }
677   else
678    overflowed = false;
680   /* Skip folding on overflow.  */
681   (if (!overflowed)
682    (plus (mult @0 @2) { wide_int_to_tree (type, add); }))))
684 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
685    NaNs or Infinities.  */
686 (simplify
687  (rdiv @0 @0)
688  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
689       && ! HONOR_NANS (type)
690       && ! HONOR_INFINITIES (type))
691   { build_one_cst (type); }))
693 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
694    NaNs or Infinities.  */
695 (simplify
696  (rdiv:C @0 (negate @0))
697  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
698       && ! HONOR_NANS (type)
699       && ! HONOR_INFINITIES (type))
700   { build_minus_one_cst (type); }))
702 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
703 (simplify
704  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
705   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
706        && ! HONOR_NANS (type)
707        && ! HONOR_INFINITIES (type))
708    (switch
709     (if (types_match (type, float_type_node))
710      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
711     (if (types_match (type, double_type_node))
712      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
713     (if (types_match (type, long_double_type_node))
714      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
716 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
717 (simplify
718  (rdiv @0 real_onep)
719  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
720   (non_lvalue @0)))
722 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
723 (simplify
724  (rdiv @0 real_minus_onep)
725  (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
726   (negate @0)))
728 (if (flag_reciprocal_math)
729  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C). */
730  (simplify
731   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
732   (rdiv @0 (mult @1 @2)))
734  /* Canonicalize x / (C1 * y) to (x * C2) / y.  */
735  (simplify
736   (rdiv @0 (mult:s @1 REAL_CST@2))
737   (with
738    { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @2); }
739    (if (tem)
740     (rdiv (mult @0 { tem; } ) @1))))
742  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
743  (simplify
744   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
745    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
747 /* Simplify x / (- y) to -x / y.  */
748 (simplify
749  (rdiv @0 (negate @1))
750  (rdiv (negate @0) @1))
752 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
753  /* Simplify (C / x op 0.0) to x op 0.0 for C != 0, C != Inf/Nan.
754     Since C / x may underflow to zero, do this only for unsafe math.  */
755  (for op (lt le gt ge)
756       neg_op (gt ge lt le)
757   (simplify
758    (op (rdiv REAL_CST@0 @1) real_zerop@2)
759    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@1) && !HONOR_INFINITIES (@1))
760     (switch
761      (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
762       (op @1 @2))
763      /* For C < 0, use the inverted operator.  */
764      (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0))
765       (neg_op @1 @2)))))))
767 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
768 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
769  (simplify
770   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
771   (if (integer_pow2p (@2)
772        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
773        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
774        && wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@1) == 0)
775    (rshift (convert @0)
776            { build_int_cst (integer_type_node,
777                             wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))); }))))
779 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
780    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
781    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
782    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
783    tell if it is or not in a portable manner.  */
784 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
785  (simplify
786   (rdiv @0 cst@1)
787   (if (optimize)
788    (if (flag_reciprocal_math
789         && !real_zerop (@1))
790     (with
791      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
792      (if (tem)
793       (mult @0 { tem; } )))
794     (if (cst != COMPLEX_CST)
795      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
796       (if (inverse)
797        (mult @0 { inverse; } ))))))))
799 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
800  /* 0 % X is always zero.  */
801  (simplify
802   (mod integer_zerop@0 @1)
803   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
804   (if (!integer_zerop (@1))
805    @0))
806  /* X % 1 is always zero.  */
807  (simplify
808   (mod @0 integer_onep)
809   { build_zero_cst (type); })
810  /* X % -1 is zero.  */
811  (simplify
812   (mod @0 integer_minus_onep@1)
813   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
814    { build_zero_cst (type); }))
815  /* X % X is zero.  */
816  (simplify
817   (mod @0 @0)
818   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
819   (if (!integer_zerop (@0))
820    { build_zero_cst (type); }))
821  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
822  (simplify
823   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
824   @2)
825  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
826  (simplify
827   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
828   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
829        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
830        && wi::multiple_of_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
831                              TYPE_SIGN (type)))
832    { build_zero_cst (type); }))
833  /* For (X % C) == 0, if X is signed and C is power of 2, use unsigned
834     modulo and comparison, since it is simpler and equivalent.  */
835  (for cmp (eq ne)
836   (simplify
837    (cmp (mod @0 integer_pow2p@2) integer_zerop@1)
838    (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
839     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
840      (cmp (mod (convert:utype @0) (convert:utype @2)) (convert:utype @1)))))))
842 /* X % -C is the same as X % C.  */
843 (simplify
844  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
845   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
846        && !TREE_OVERFLOW (@1)
847        && wi::neg_p (wi::to_wide (@1))
848        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
849        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
850        && !sign_bit_p (@1, @1))
851    (trunc_mod @0 (negate @1))))
853 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
854 (simplify
855  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
856  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
857       && !TYPE_UNSIGNED (type)
858       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
859       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
860       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
861          Y might be -1, because we would then change valid
862          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
863       && (expr_not_equal_to (@0, wi::to_wide (TYPE_MIN_VALUE (type)))
864           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
865                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
866   (trunc_mod @0 (convert @1))))
868 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
869 (simplify
870  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
871  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
872   (convert (trunc_mod @0 @1))))
874 /* x * (1 + y / x) - y -> x - y % x */
875 (simplify
876  (minus (mult:cs @0 (plus:s (trunc_div:s @1 @0) integer_onep)) @1)
877  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
878   (minus @0 (trunc_mod @1 @0))))
880 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
881    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
882    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
883    to A & ((C << N) - 1).
884    Also optimize "A shift (B % C)", if C is a power of 2, to
885    "A shift (B & (C - 1))".  SHIFT operation include "<<" and ">>"
886    and assume (B % C) is nonnegative as shifts negative values would
887    be UB.  */
888 (match (power_of_two_cand @1)
889  INTEGER_CST@1)
890 (match (power_of_two_cand @1)
891  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
892 (for mod (trunc_mod floor_mod)
893  (for shift (lshift rshift)
894   (simplify
895    (shift @0 (mod @1 (power_of_two_cand@2 @3)))
896    (if (integer_pow2p (@3) && tree_int_cst_sgn (@3) > 0)
897     (shift @0 (bit_and @1 (minus @2 { build_int_cst (TREE_TYPE (@2),
898                                                       1); }))))))
899  (simplify
900   (mod @0 (convert? (power_of_two_cand@1 @2)))
901   (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
902        /* Allow any integral conversions of the divisor, except
903           conversion from narrower signed to wider unsigned type
904           where if @1 would be negative power of two, the divisor
905           would not be a power of two.  */
906        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
907        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
908        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
909            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
910            || !TYPE_UNSIGNED (type))
911        && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
912    (with { tree utype = TREE_TYPE (@1);
913            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (utype))
914              utype = unsigned_type_for (utype); }
915     (bit_and @0 (convert (minus (convert:utype @1)
916                                 { build_one_cst (utype); })))))))
918 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
919 (simplify
920  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
921  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
922   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
923                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type)
924                                  - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)),
925                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
927 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
928 (simplify
929  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
930  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
931   (bit_and @0 (negate @1))))
933 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
934 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
935  (simplify
936   (div (mult:c @0 @1) @1)
937   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
938    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
939     @0
940 #if GIMPLE
941     (with {value_range vr0, vr1;}
942      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
943           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
944           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
945           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
946       @0))
947 #endif
948    ))))
950 #if GIMPLE
951 (for div (trunc_div exact_div)
952  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
953  (simplify
954   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
955   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
956   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
957        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
958        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
959        /* "N*M" doesn't overflow.  */
960        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
961        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
962        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
963        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
964        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
965        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
966        && !vr4.undefined_p ()
967        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
968        && (TYPE_UNSIGNED (type)
969            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
970            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
971   (plus (div @0 @2) @1))))
973  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
974  (simplify
975   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
976   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
977   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
978        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
979        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
980        /* "N * M" doesn't overflow.  */
981        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
982        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
983        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
984        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
985        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
986        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
987        && !vr4.undefined_p ()
988        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
989        && (TYPE_UNSIGNED (type)
990            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
991            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
992   (minus (div @0 @2) @1)))))
994 /* Simplify
995    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
996    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
997 (for op (trunc_div exact_div rshift)
998  (simplify
999   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1000    (with
1001     {
1002       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1003       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1004       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1005 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1006                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1007 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1008                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1009       value_range vr0, vr1, vr3;
1010     }
1011     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1012          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1013      (if (exact_mod (c)
1014           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1015           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1016           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1017           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1018           && !vr3.undefined_p ()
1019           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1020           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1021               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1022               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1023        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1024        (if (!vr0.undefined_p () && TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1025             && exact_mod (-c)
1026             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1027             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1028          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1029 #undef plus_op1
1030 #undef exact_mod
1031 #endif
1033 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1034    if var is smaller in precision.
1035    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1036    as the value for undefined will not show up.  */
1037 (simplify
1038  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1039  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1040       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1041       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1042     (negate (convert @0))))
1044 (for op (negate abs)
1045  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1046  (for coss (COS COSH)
1047   (simplify
1048    (coss (op @0))
1049     (coss @0)))
1050  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1051  (for pows (POW)
1052   (simplify
1053    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1054    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1055     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1056      (pows @0 @1)))))
1057  /* Likewise for powi.  */
1058  (for pows (POWI)
1059   (simplify
1060    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1061    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1062     (pows @0 @1))))
1063  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1064  (for hypots (HYPOT)
1065   (simplify
1066    (hypots (op @0) @1)
1067    (hypots @0 @1))
1068   (simplify
1069    (hypots @0 (op @1))
1070    (hypots @0 @1)))
1071  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1072  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1073   (simplify
1074    (copysigns (op @0) @1)
1075    (copysigns @0 @1))))
1077 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1078 (simplify
1079  (mult (abs@1 @0) @1)
1080  (mult @0 @0))
1082 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1083 (simplify
1084  (mult (absu@1 @0) @1)
1085  (mult (convert@2 @0) @2))
1087 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1088 (for coss (COS COSH)
1089      copysigns (COPYSIGN)
1090  (simplify
1091   (coss (copysigns @0 @1))
1092    (coss @0)))
1094 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1095 (for pows (POW)
1096      copysigns (COPYSIGN)
1097  (simplify
1098   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1099   (with { HOST_WIDE_INT n; }
1100    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1101     (pows @0 @1)))))
1102 /* Likewise for powi.  */
1103 (for pows (POWI)
1104      copysigns (COPYSIGN)
1105  (simplify
1106   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1107   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1108    (pows @0 @1))))
1110 (for hypots (HYPOT)
1111      copysigns (COPYSIGN)
1112  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1113  (simplify
1114   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1115   (hypots @0 @2))
1116  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1117  (simplify
1118   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1119   (hypots @0 @1)))
1121 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
1122 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1123  (simplify
1124   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1125   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1126    (negate (abs @0))
1127    (abs @0))))
1129 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1130 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1131  (simplify
1132   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1133   (copysigns @0 @2)))
1135 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1136 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1137  (simplify
1138   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1139   (mult @0 @0)))
1141 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1142 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1143  (simplify
1144   (ccoss (negate @0))
1145    (ccoss @0)))
1147 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1148 (for ops (conj negate)
1149  (for cabss (CABS)
1150   (simplify
1151    (cabss (ops @0))
1152    (cabss @0))))
1154 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1155 (simplify
1156  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1157   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1158        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1159    (lshift @0 @2)))
1161 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1162 (for shift (lshift rshift)
1163  (simplify
1164   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1165   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1166        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1167        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1168            || shift == LSHIFT_EXPR
1169            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1170        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1171        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1172                      element_precision (type)))
1173    { build_zero_cst (type); })))
1175 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1176    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1177 (for op (plus minus)
1178   (simplify
1179     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1180     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1181          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1182          && !TYPE_SATURATING (type))
1183       (lshift (op @0 @2) @1))))
1185 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1186   (simplify
1187     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1188     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1189       (lshift (op @0 @2) @1)))
1190   (simplify
1191     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1192     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1193       (rshift (op @0 @2) @1))))
1195 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1196    into ((1 << C) >> x). */
1197 (simplify
1198  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1199   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1200        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1201        && single_use (@1))
1202    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1203      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1204    (with
1205     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1206     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1208 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1209 (simplify
1210  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1211  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1212       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1213   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1214    (bit_and (convert @0)
1215             { wide_int_to_tree (type,
1216                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1218 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1219 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1220  (simplify
1221   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1222    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1223         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1224     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1225             tree bt = truth_type_for (type);
1226             tree zeros = build_zero_cst (type);
1227             tree cst = NULL_TREE; }
1228      (switch
1229       /* Handle scalar case.  */
1230       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1231            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1232               we will enforce the result of the comparison being a bool
1233               which will require an extra AND on the result that will be
1234               indistinguishable from when the user did actually want 0
1235               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1236            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1237            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1238        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1239       /* Handle vector case.  */
1240       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1241            /* First check whether the target has the same mode for vector
1242               comparison results as it's operands do.  */
1243            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1244            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1245               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1246            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1247            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1248            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1249        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1251 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1252 (simplify
1253  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1254   (if (flag_associative_math
1255        && single_use (@3))
1256    (with
1257     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1258     (if (tem)
1259      (rdiv { tem; } @1)))))
1261 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1262 (simplify
1263  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1264  (with { bool wascmp; }
1265   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1266        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1267    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1269 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1270 (simplify
1271   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1272   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1273     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1275 (for bitop (bit_and bit_ior)
1276      cmp (eq ne)
1277  /* PR35691: Transform
1278     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1279     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1280  (simplify
1281   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1282    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1283         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1284         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1285     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1286  /* Transform:
1287     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1288     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1289  (simplify
1290   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1291    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1292         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1293         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1294     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1296 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1297 (simplify
1298  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1299   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1300 (simplify
1301  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1302  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1303   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1305 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1306 (simplify
1307  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1308   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1310 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1311 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1312  (simplify
1313   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1314   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1315    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1316         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1317         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1318             || element_precision (type) == 1))
1319    (bit_xor @0 @1)))))
1321 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1322 (simplify
1323   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1324   (bit_ior @0 @1))
1326 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1327 (simplify
1328  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1329  @2)
1331 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1332 (simplify
1333  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1334  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1336 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1337 (simplify
1338  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1339  (bit_ior @0 @1))
1341 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1342 (simplify
1343  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1344  (bit_and @0 @1))
1346 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1347 (simplify
1348  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1349  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1350       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1351   (bit_and @0 @1)))
1353 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1354 (simplify
1355  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1356  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1358 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1359 (simplify
1360  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1361  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1362       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1363   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1365 /* a | ((~a) ^ b)  -->  a | (~b) (alt version of the above 2) */
1366 (simplify
1367  (bit_ior:c @0 (bit_xor:cs @1 @2))
1368  (with { bool wascmp; }
1369  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1370       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1371   (bit_ior @0 (bit_not @2)))))
1373 /* a & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1374 (simplify
1375  (bit_and:c @0 (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1376  (bit_and @0 @1))
1378 /* a & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above). */
1379 (simplify
1380  (bit_and:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1381  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1382       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1383   (bit_and @0 @1)))
1385 /* a & ((~a) ^ b)  -->  a & b (alt version of the above 2) */
1386 (simplify
1387  (bit_and:c @0 (bit_xor:c @1 @2))
1388  (with { bool wascmp; }
1389  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1390       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1391   (bit_and @0 @2))))
1393 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1394 (for op (bit_and bit_xor)
1395  (simplify
1396   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1397   @2))
1399 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1400 (simplify
1401  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1402  @2)
1404 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1405 (simplify
1406  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1407  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1408       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1409   @2))
1411 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1412 (simplify
1413  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1414  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1416 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1417 (simplify
1418  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1419  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1421 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1422 (simplify
1423  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1424  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1426 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1427 (simplify
1428  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1429  (bit_ior @3 @2))
1431 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1432 (simplify
1433  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1434   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1436 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1437 (simplify
1438  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1439   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1441 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1442 (simplify
1443  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1444  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1445       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1446   (bit_xor @0 @1)))
1448 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1449    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1450    Similarly if (N & M) == 0,
1451    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1452    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1453    and/or ^ instead of |.
1454    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1455 (for op (plus minus)
1456  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1457   (simplify
1458    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1459     (with
1460      { tree pmop[2];
1461        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1462                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1463                                        NULL_TREE, pmop); }
1464      (if (utype)
1465       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1466                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1467                         (convert:utype @2))))))
1468   (simplify
1469    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1470     (with
1471      { tree pmop[2];
1472        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1473                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1474                                        @4, pmop); }
1475      (if (utype)
1476       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1477                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1478                         (convert:utype @2)))))))
1479  (simplify
1480   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1481    (with
1482     { tree pmop[2];
1483       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1484                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1485                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1486     (if (utype)
1487      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1488                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1489                        (convert:utype @2)))))))
1490 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1491  (simplify
1492   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1493    (with
1494     { tree pmop[2];
1495       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1496                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1497                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1498     (if (utype)
1499      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1500                        (convert:utype @1)))))))
1502 /* X % Y is smaller than Y.  */
1503 (for cmp (lt ge)
1504  (simplify
1505   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1506   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1507    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1509 /* x | ~0 -> ~0  */
1510 (simplify
1511  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1512  @1)
1514 /* x | 0 -> x  */
1515 (simplify
1516  (bit_ior @0 integer_zerop)
1517  @0)
1519 /* x & 0 -> 0  */
1520 (simplify
1521  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1522  @1)
1524 /* ~x | x -> -1 */
1525 /* ~x ^ x -> -1 */
1526 (for op (bit_ior bit_xor)
1527  (simplify
1528   (op (convert? @0) (convert? @1))
1529   (with { bool wascmp; }
1530    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1531         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1532     (convert
1533      { wascmp
1534         ? constant_boolean_node (true, type)
1535         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1537 /* x ^ x -> 0 */
1538 (simplify
1539   (bit_xor @0 @0)
1540   { build_zero_cst (type); })
1542 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1543 (simplify
1544   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1545   (bit_not @0))
1547 /* x & ~0 -> x  */
1548 (simplify
1549  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1550   (non_lvalue @0))
1552 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1553 (for bitop (bit_and bit_ior)
1554  (simplify
1555   (bitop @0 @0)
1556   (non_lvalue @0)))
1558 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1559 #if GIMPLE
1560 (simplify
1561  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1562  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1563       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1564   @0))
1566 /* `a & (x | CST)` -> a if we know that (a & ~CST) == 0   */
1567 (simplify
1568  (bit_and:c SSA_NAME@0 (bit_ior @1 INTEGER_CST@2))
1569  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1570       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@2)) == 0)
1571   @0))
1573 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1574 (simplify
1575  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1576  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1577       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1578   @1))
1579 #endif
1581 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1582 (simplify
1583  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1584  (plus @0 @1))
1585 (simplify
1586  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1587  (minus @0 @1))
1588 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1589 (simplify
1590  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1591   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1592    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1593     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1595 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1596 (simplify
1597  (bit_not (minus:s @0 @1))
1598  (plus (bit_not @0) @1))
1599 (simplify
1600  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1601  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1602        && TYPE_UNSIGNED (type))
1603       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1604           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1605   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1607 #if GIMPLE
1608 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1609 (simplify
1610  (plus:c (bit_not @0) @1)
1611   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1612        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1613        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1614        && !integer_all_onesp (@1))
1615    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1616    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1617         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1618         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1619                                               SIGNED))
1620     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1621 #endif
1623 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1624 (simplify
1625  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1626   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1627    (rshift (bit_not! @0) @1)
1628    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1629       have MSB set and the logical right shift is changed into
1630       arithmetic shift.  */
1631    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1632         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1633     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1634      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1636 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1637 (simplify
1638  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1639  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1641 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1642 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1643 (for bitop (bit_and bit_ior)
1644  (simplify
1645   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1646   (bitop @0 (bit_not @1))))
1648 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1649 (simplify
1650  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1651  @2)
1653 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1654 (simplify
1655  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1656  (bit_not @0))
1658 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1659 (simplify
1660  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1661  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1663 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1664 (simplify
1665  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1666  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1668 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1669 (simplify
1670  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1671  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1673 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1674 (simplify
1675  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1676  (bit_xor @0 @1))
1678 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1679 (simplify
1680  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1681  (bit_and @0 @1))
1683 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1684 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1685 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1686 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1687  (simplify
1688   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1689   (bit_ior @0 @1)))
1691 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1692 (simplify
1693  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1694  (plus @0 @1))
1696 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1697 (simplify
1698  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1699  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1700       && !TYPE_SATURATING (type))
1701   (bit_and @0 @1)))
1703 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1704 (simplify
1705  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1706  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1707       && !TYPE_SATURATING (type))
1708   (bit_ior @0 @1)))
1710 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1711 (simplify
1712  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1713  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1715 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1716 (simplify
1717  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1718  (bit_and @0 @1))
1720 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1721 (simplify
1722  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1723  (bit_xor @0 @1))
1725 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1726 (simplify
1727  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1728  (bit_xor @0 @1))
1730 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1731 (simplify
1732  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1733  (with { bool wascmp; }
1734   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1735        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1736    (bit_and @0 @1))))
1738 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1739 (simplify
1740  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1741  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1743 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1744 (simplify
1745  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1746  (bit_xor @0 @1))
1748 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1749 (simplify
1750  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1751                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1752        integer_all_onesp)
1753  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1754       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1755       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1756       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1757  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1758 (simplify
1759  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1760                                integer_all_onesp))
1761        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1762  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1763       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1764       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1765       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1766  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1767 (simplify
1768  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1769        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1770                                integer_onep)))
1771  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1772       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1773       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1774       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1775  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1777 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1778    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1779 (for op (bit_and bit_ior)
1780      rop (bit_ior bit_and)
1781  (simplify
1782   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1783   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1784        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1785    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1787 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1788    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1789    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1790    simplifications.  */
1791 (for op (bit_xor plus)
1792  (simplify
1793   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1794       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1795   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1796        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1797        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1798    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1800 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1801 (simplify
1802  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1803  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1804   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1806 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1807 (simplify
1808  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1809  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1810   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1812 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1813 (simplify
1814  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1815  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1816       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1817   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1819 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1820 (simplify
1821  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1822  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1823   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1825 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1826 (for opo (bit_and bit_xor)
1827      opi (bit_xor bit_and)
1828  (simplify
1829   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1830   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1832 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1833    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1834    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1835    constants are involved.  For example, convert
1836      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1837    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1838 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1839      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1840  (simplify
1841   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1842   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1843        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1844    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1846 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1847 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1848    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1849 (for op (bit_and bit_ior)
1850  (simplify
1851   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1852   @2))
1853 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1854 (simplify
1855  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1856  (convert @0))
1858 /* (X & ~Y) & Y -> 0 */
1859 (simplify
1860  (bit_and:c (bit_and @0 @1) @2)
1861  (with { bool wascmp; }
1862   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1863        || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1864    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1865 /* (X | ~Y) | Y -> -1 */
1866 (simplify
1867  (bit_ior:c (bit_ior @0 @1) @2)
1868  (with { bool wascmp; }
1869   (if ((bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1870         || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1871        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1872    { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1874 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1875    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1876 (for op (bit_and bit_ior)
1877  (simplify
1878   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1879   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1880        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1881    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1882     (op @3 (convert @2))
1883     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1884      (op (convert @1) @5))))))
1885 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1886 (simplify
1887  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1888  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1889       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1890   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1892 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1893    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1894 (simplify
1895  (abs (abs@1 @0))
1896  @1)
1898 (simplify
1899  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1900  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1901   @1))
1903 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1904 (simplify
1905  (abs (negate @0))
1906  (abs @0))
1908 (simplify
1909  (absu (negate @0))
1910  (absu @0))
1912 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1913 (simplify
1914  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1915  @0)
1917 (simplify
1918  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1919  (convert @0))
1921 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1922 (simplify
1923  (mult:c (nop_convert1?
1924           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1925                     integer_onep))
1926          (nop_convert3? @0))
1927  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1928       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1929       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1930   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1931    (absu @0)
1932    (abs @0)
1933   )
1937 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1938 (match negate_expr_p
1939  INTEGER_CST
1940  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1941        && TYPE_UNSIGNED (type))
1942       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1943           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1944 (match negate_expr_p
1945  FIXED_CST)
1946 (match negate_expr_p
1947  (negate @0)
1948  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1949 (match negate_expr_p
1950  REAL_CST
1951  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1952 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1953    ways.  */
1954 (match negate_expr_p
1955  VECTOR_CST
1956  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1957 (match negate_expr_p
1958  (minus @0 @1)
1959  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1960       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1961           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1962           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
1964 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
1965 (simplify
1966  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
1967   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1968        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1969    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
1971 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1972 (simplify
1973  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
1974  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1975       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
1976   (minus (negate @1) @0)))
1978 /* -(A - B) -> B - A.  */
1979 (simplify
1980  (negate (minus @0 @1))
1981  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1982       || (FLOAT_TYPE_P (type)
1983           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
1984           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
1985   (minus @1 @0)))
1986 (simplify
1987  (negate (pointer_diff @0 @1))
1988  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1989   (pointer_diff @1 @0)))
1991 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
1992 (simplify
1993  (minus @0 negate_expr_p@1)
1994  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1995  (plus @0 (negate @1))))
1997 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
1998 /* This is only enabled for gimple as sometimes
1999    cfun is not set for the function which contains
2000    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
2001    fold might be called).  */
2002 (simplify
2003  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
2004   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2005        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
2006    (bit_xor @1 @0)))
2008 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
2009 (simplify
2010  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
2011  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
2012       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2013       && single_use (@0))
2014   (mult @1 (negate @2))))
2016 (simplify
2017  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
2018  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2019       && single_use (@0))
2020   (rdiv @1 (negate @2))))
2022 (simplify
2023  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
2024  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2025       && single_use (@0))
2026   (rdiv (negate @1) @2)))
2028 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
2029 (simplify
2030  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
2031  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2032       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
2033   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
2034           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
2035                                              : unsigned_type_for (stype); }
2036    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
2037     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
2038     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
2040 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2041    when profitable.
2042    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2043    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2044    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2045    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2046 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2047  (simplify
2048   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2049   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2050          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2051          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2052              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2053         || types_match (@0, @1))
2054        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2055        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2056        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2057        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2058           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2059           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2060           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2061           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2062        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2063        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2064               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2065               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2066               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2067            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2068            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2069               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2070               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2071            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2072            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2073               mode.  */
2074            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2075            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2076               of its mode.  */
2077            || !type_has_mode_precision_p (type)
2078            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2079               in smaller IL.  */
2080            || (GIMPLE
2081                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2082                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2083                && single_use (@2)
2084                && single_use (@3))))
2085    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2086  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2087     in smaller IL.  */
2088  (simplify
2089   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2090   (if (GIMPLE
2091        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2092        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2093        && types_match (type, @0)
2094        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2095        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2096    (bitop @0 (convert @1)))))
2098 (for bitop (bit_and bit_ior)
2099      rbitop (bit_ior bit_and)
2100   /* (x | y) & x -> x */
2101   /* (x & y) | x -> x */
2102  (simplify
2103   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2104   @0)
2105  /* (~x | y) & x -> x & y */
2106  /* (~x & y) | x -> x | y */
2107  (simplify
2108   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2109   (with { bool wascmp; }
2110    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2111         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2112     (bitop @0 @1))))
2113   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2114   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2115  (simplify
2116   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2117   @3)
2118  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2119  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2120  (simplify
2121   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2122   (bitop @0 @3))
2123  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2124  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2125  (simplify
2126   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2127   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2128    { build_zero_cst (type); }
2129    { build_minus_one_cst (type); })))
2131 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2132    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2133 (for op (bit_ior bit_xor)
2134  (simplify
2135   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2136                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2137   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2138    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2140 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2141 (simplify
2142   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2143   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2145 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2146 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2147  (simplify
2148   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2149   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2150    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2151       folded to a constant.  */
2152    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2153    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2154       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2155       the values involved are such that the operation can't be decided at
2156       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2157       that combination can be decided at compile time.
2159       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2160       oscillation.  */
2161    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2162     (if (cst1)
2163      (bitop @1 { cst1; })
2164      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2165       (if (cst2)
2166        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2168 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2169    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2170 (match truth_valued_p
2171  @0
2172  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2173 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2174  (match truth_valued_p
2175   (op @0 @1)))
2176 (match truth_valued_p
2177   (truth_not @0))
2179 (match (logical_inverted_value @0)
2180  (truth_not @0))
2181 (match (logical_inverted_value @0)
2182  (bit_not truth_valued_p@0))
2183 (match (logical_inverted_value @0)
2184  (eq @0 integer_zerop))
2185 (match (logical_inverted_value @0)
2186  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2187 (match (logical_inverted_value @0)
2188  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2190 /* X & !X -> 0.  */
2191 (simplify
2192  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2193  { build_zero_cst (type); })
2194 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2195 (for op (bit_ior bit_xor)
2196  (simplify
2197   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2198   { constant_boolean_node (true, type); }))
2199 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2200 (for op (eq ne)
2201  (simplify
2202   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2203   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2205 /* ~~x -> x */
2206 (simplify
2207   (bit_not (bit_not @0))
2208   @0)
2210 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2211    0 or 1 including constants 0 or 1.
2212    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2213 (match zero_one_valued_p
2214  @0
2215  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2216       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2217           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2218       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2219 (match zero_one_valued_p
2220  truth_valued_p@0
2221  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2222       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2223           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2225 /* (a&1) is always [0,1] too. This is useful again when
2226    the range is not known. */
2227 /* Note this can't be recursive due to VN handling of equivalents,
2228    VN and would cause an infinite recursion. */
2229 (match zero_one_valued_p
2230  (bit_and:c@0 @1 integer_onep)
2231  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))))
2233 /* A conversion from an zero_one_valued_p is still a [0,1].
2234    This is useful when the range of a variable is not known */
2235 /* Note this matches can't be recursive because of the way VN handles
2236    nop conversions being equivalent and then recursive between them. */
2237 (match zero_one_valued_p
2238  (convert@0 @1)
2239  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2240       && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2241           || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > 1)
2242       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@1), 1))))
2244 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2245 (simplify
2246  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2247  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2248   (bit_and @0 @1)))
2250 (for cmp (tcc_comparison)
2251      icmp (inverted_tcc_comparison)
2252  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2253  (simplify
2254   (bit_ior
2255    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2256    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2257     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2258          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2259          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2260             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2261             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2262          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2263      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2265  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2266     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2267     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2268  (simplify
2269   (bit_ior
2270    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2271    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2272     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2273          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2274          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2275             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2276             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2277          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2278     (cond @0 @3 @5)))
2280  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2281     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2282  (simplify
2283   (bit_ior
2284    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2285    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2286     (if (integer_zerop (@5)
2287          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2288      (switch
2289       (if (integer_onep (@4))
2290        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2291         (if (integer_minus_onep (@4))
2292          (vec_cond @0 @2 @3)))
2293     (if (integer_zerop (@4)
2294          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2295      (switch
2296       (if (integer_onep (@5))
2297        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2298       (if (integer_minus_onep (@5))
2299        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2301  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2302     into a < b ? d : c.  */
2303  (simplify
2304   (bit_ior
2305    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2306    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2307   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2308    (vec_cond @0 @2 @3))))
2310 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2311 (simplify
2312  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2313  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2314       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2315       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2316       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2317          is needed. */
2318       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2319           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2320   (mult (convert @0) @1)))
2322 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2323    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2324 (simplify
2325  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2326  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2327       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2328       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2329   (mult (convert @1) (convert @2))))
2331 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2332    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2333    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2334 (simplify
2335   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2336   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2337        && tree_to_shwi (@1) > 0
2338        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2339     (convert @0)))
2341 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2342    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2343    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2344 (simplify
2345   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2346   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2347        && tree_to_shwi (@1) > 0
2348        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2349     (eq @0 @2)))
2351 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2352 (simplify
2353  (bit_not (convert? (negate @0)))
2354  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2355       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2356   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2358 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2359 (simplify
2360  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2361  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2363 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2364 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2365 (for first_op (bit_xor eq)
2366      second_op (eq bit_xor)
2367  (simplify
2368   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2369     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2371 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2372 (simplify
2373  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2374  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2375       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2376   (convert (negate @0))))
2377 (simplify
2378  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2379  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2380       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2381   (convert (negate @0))))
2383 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2384 (simplify
2385  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2386  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2387   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2388 (simplify
2389  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2390  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2391   (convert (bit_xor @0 @1))))
2393 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2394 (simplify
2395  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2396  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2397   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2399 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2400 (simplify
2401  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2402  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2403       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2404   (convert (eq @0 @1))))
2406 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2407 (simplify
2408  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2409  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2410       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2411   (convert (bit_xor @0 @1))))
2413 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2414 (simplify
2415  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2416  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2418 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2419 (simplify
2420  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2421  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2422       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2423   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2425 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2426 (if (!canonicalize_math_p ())
2427  (for cmp (tcc_comparison)
2428   (simplify
2429    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2430    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2431         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2432      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2433 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2434   (simplify
2435    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2436    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2437         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2438      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2442 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2443    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2444 (for cmp (eq ne)
2445  (simplify
2446   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2447   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2448        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2449        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2450    (cmp @0 @2))))
2452 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2453    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2454 (for cmp (eq ne)
2455  (simplify
2456   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2457   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2458        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2459        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2460    (cmp @0 @2))))
2462 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2463    x * C RELOP y * C into:
2465    x RELOP y for nonnegative C
2466    y RELOP x for negative C  */
2467 (for cmp (lt gt le ge)
2468  (simplify
2469   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2470   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2471        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2472    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2473     (cmp @0 @2)
2474    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2475         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2476     (cmp @2 @0))))))
2478 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2479 (for cmp (le gt)
2480      icmp (gt le)
2481  (simplify
2482   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2483    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2484         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2485         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2486         && (wi::to_wide (@2)
2487             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2488     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2489      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2491 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2492 (for cmp (simple_comparison)
2493  (simplify
2494   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2495   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2496        && types_match (@0, @1))
2497    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2498     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2499      (cmp @1 @0)
2500      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2501       (with
2502        {
2503         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2504        }
2505        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2506     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2507      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2508       (cmp @0 @1)
2509       (with
2510        {
2511         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2512        }
2513        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2515 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2516 (for cmp (simple_comparison)
2517  (simplify
2518   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2519   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2520        && integer_nonzerop (@1)
2521        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2522        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2523    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2524            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2525                                                    &neg_overflow); }
2526     (switch
2527      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2528        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2529         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2530         (if (code == LT_EXPR)
2531          (lt @0 { lo; })
2532          (ge @0 { lo; }))))
2533      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2534        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2535         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2536         (if (code == LE_EXPR)
2537          (le @0 { hi; })
2538          (gt @0 { hi; }))))
2539      (if (!lo && !hi)
2540       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2541      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2542       (ge @0 { lo; }))
2543      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2544       (le @0 { hi; }))
2545      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2546       (lt @0 { lo; }))
2547      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2548       (gt @0 { hi; }))
2549      (if (GENERIC)
2550       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2551                            lo, hi); })
2552      (with
2553       {
2554         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2555         if (etype)
2556           {
2557             hi = fold_convert (etype, hi);
2558             lo = fold_convert (etype, lo);
2559             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2560           }
2561       }
2562       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2563        (if (code == EQ_EXPR)
2564         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2565         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2567 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2568 (for op (lt le ge gt)
2569  (simplify
2570   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2571   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2572        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2573    (op @0 @1))))
2575 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2576    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2577    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2578 (for op (lt le ge gt)
2579  (simplify
2580   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2581   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2582        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2583        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2584    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2585     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2587 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2588 (for op (eq ne minus)
2589  (simplify
2590   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2591   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2592        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2593            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2594    (op @0 @1))))
2596 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2597 (for op (lt le ge gt)
2598  (simplify
2599   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2600   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2601        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2602    (op @0 @1))))
2603 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2604 (for op (eq ne minus)
2605  (simplify
2606   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2607   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2608        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2609            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2610    (op @0 @1))))
2611 /* And for pointers...  */
2612 (for op (simple_comparison)
2613  (simplify
2614   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2615   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2616    (op @0 @1))))
2617 (simplify
2618  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2619  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2620       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2621   (pointer_diff @0 @1)))
2623 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2624 (for op (lt le ge gt)
2625  (simplify
2626   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2627   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2628        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2629    (op @1 @0))))
2630 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2631 (for op (eq ne minus)
2632  (simplify
2633   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2634   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2635        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2636            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2637    (op @1 @0))))
2638 /* And for pointers...  */
2639 (for op (simple_comparison)
2640  (simplify
2641   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2642   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2643    (op @1 @0))))
2644 (simplify
2645  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2646  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2647       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2648   (pointer_diff @1 @0)))
2650 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2651 (for op (lt le gt ge)
2652  (simplify
2653   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2654   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2655        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2656        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2657        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2658    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2659 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2660 (for op (eq ne)
2661  (simplify
2662   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2663   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2664        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2665            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2666        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2667        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2668        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2669    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2670  (simplify
2671   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2672   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2673        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2674        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2675    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2677 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2678 (for neeq (ne eq)
2679  (simplify
2680   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2681    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2682     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2683      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2684  (simplify
2685   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2686    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2687     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2688      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2690 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2691    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2692 (for op (simple_comparison)
2693  (simplify
2694   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2695   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2696        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2697            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2698                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2699        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2700    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2702 /* Transform:
2703    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2704    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2705 (for cmp (eq ne)
2706      ocmp (lt ge)
2707  (simplify
2708   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2709   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2710        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2711        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2712        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2713    (ocmp @0 @1))))
2715 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2716 (for cmp (eq ne)
2717  (simplify
2718   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2719   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2720    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2723    U & N <= U  -> true
2724    U & N >  U  -> false
2725    U needs to be non-negative.
2727    U | N <  U  -> false
2728    U | N >= U  -> true
2729    U and N needs to be non-negative
2731    U | N <  U  -> true
2732    U | N >= U  -> false
2733    U needs to be non-negative and N needs to be a negative constant.
2734    */
2735 (for cmp   (lt      ge      le      gt     )
2736      bitop (bit_ior bit_ior bit_and bit_and)
2737  (simplify
2738   (cmp:c (bitop:c tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @0)
2739   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2740    (if (bitop == BIT_AND_EXPR || tree_expr_nonnegative_p (@1))
2741     { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); }
2742     /* The sign is opposite now so the comparison is swapped around. */
2743     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST && wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
2744      { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))))
2746 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2747    possibly set.  */
2748 (match with_possible_nonzero_bits
2749  INTEGER_CST@0)
2750 (match with_possible_nonzero_bits
2751  SSA_NAME@0
2752  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2753 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2754 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2755  with_possible_nonzero_bits@0)
2756 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2757  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2759 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2760    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2761 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2762  INTEGER_CST@0)
2763 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2764  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2766 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2767 (for cmp (eq ne)
2768  (simplify
2769   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2770   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2771    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2773 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2774    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2775    zero throughout its computed value range,
2776    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2777    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2778    and 0's otherwise.
2779    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2780    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2781    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2783 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2784      outer_op (bit_xor bit_ior)
2785 (simplify
2786  (outer_op
2787   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2788  (with
2789   {
2790     bool fail = false;
2791     wide_int zero_mask_not;
2792     wide_int C0;
2793     wide_int cst_emit;
2795     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2796       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2797     else
2798       fail = true;
2800     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2801       {
2802         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2803         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2804       }
2805     else
2806       {
2807         C0 = wi::to_wide (@0);
2808         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2809       }
2810   }
2811   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2812    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2813    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2814     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2816 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2817 (simplify
2818   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2819   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2820 #if GENERIC
2821 (simplify
2822   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2823   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2824 #endif
2826 /* Pattern match
2827      tem1 = (long) ptr1;
2828      tem2 = (long) ptr2;
2829      tem3 = tem2 - tem1;
2830      tem4 = (unsigned long) tem3;
2831      tem5 = ptr1 + tem4;
2832    and produce
2833      tem5 = ptr2;  */
2834 (simplify
2835   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2836   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2837   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2838        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2839             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2840    @1))
2841 (simplify
2842   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2843   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2844    (convert @1)))
2846 /* Pattern match
2847      tem = (sizetype) ptr;
2848      tem = tem & algn;
2849      tem = -tem;
2850      ... = ptr p+ tem;
2851    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2852      ... = ptr & ~algn;  */
2853 (simplify
2854   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2855   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2856    (bit_and @0 { algn; })))
2858 /* Try folding difference of addresses.  */
2859 (simplify
2860  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2861  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2862   (with { poly_int64 diff; }
2863    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2864     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2865 (simplify
2866  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2867  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2868   (with { poly_int64 diff; }
2869    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2870     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2871 (simplify
2872  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2873  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2874   (with { poly_int64 diff; }
2875    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2876     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2877 (simplify
2878  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2879  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2880   (with { poly_int64 diff; }
2881    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2882     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2883 (simplify
2884  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2885  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2886       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2887   (with { poly_int64 diff; }
2888    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2889     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2890 (simplify
2891  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2892  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2893       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2894   (with { poly_int64 diff; }
2895    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2896     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2898 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2899 (simplify
2900  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2901  (with { poly_int64 diff; }
2902    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2903     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2904 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2905 (simplify
2906  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2907  (with { poly_int64 diff; }
2908    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2909     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2910 (simplify
2911  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2912  (with { poly_int64 diff; }
2913    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2914     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2916 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2917 (simplify
2918  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2919  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2920   { build_fold_addr_expr_with_type
2921       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2922                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2923                type); }))
2925 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2926    be able to fold this expression using the object or function's
2927    alignment.  */
2928 (simplify
2929  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2930  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2931       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2932   (with
2933    {
2934      unsigned int align;
2935      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2936      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2937    }
2938    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2939     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2940                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2942 (match min_value
2943  uniform_integer_cst_p
2944  (with {
2945    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2946    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
2947   }
2948   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2949         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
2950        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
2952 (match max_value
2953  uniform_integer_cst_p
2954  (with {
2955    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2956    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
2957   }
2958  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
2959        || POINTER_TYPE_P (itype))
2960       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
2962 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
2963    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
2964 (for eqne (eq ne)
2965  (simplify
2966   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
2967    (switch
2968     (if (eqne == EQ_EXPR)
2969      { constant_boolean_node (false, type); })
2970     (if (eqne == NE_EXPR)
2971      @2)
2972     )))
2974 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
2975    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
2976 (for eqne (eq ne)
2977  (simplify
2978   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
2979    (switch
2980     (if (eqne == EQ_EXPR)
2981      { constant_boolean_node (false, type); })
2982     (if (eqne == NE_EXPR)
2983      @2)
2984     )))
2986 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
2987 (simplify
2988  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
2989   @2)
2991 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
2992 (simplify
2993  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
2994   @2)
2996 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
2997 (simplify
2998  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
2999   @2)
3001 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
3002 (simplify
3003  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
3004   { constant_boolean_node (true, type); })
3006 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
3007 (simplify
3008  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
3009   @2)
3011 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
3012 (simplify
3013  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
3014   @2)
3016 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
3017    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
3018 (for eqne (eq ne)
3019  (simplify
3020   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3021    (switch
3022     (if (eqne == EQ_EXPR)
3023      @2)
3024     (if (eqne == NE_EXPR)
3025      { constant_boolean_node (true, type); }))))
3027 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
3028 (simplify
3029  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
3030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3031        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3032   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3034 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
3035 (simplify
3036  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
3037   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3038        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3039   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3041 /* Convert (X == CST1) && ((other)X OP2 CST2) to a known value
3042    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3043 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3044    Similarly for (X != Y).  */
3046 (for code1 (eq ne)
3047  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3048   (simplify
3049    (bit_and:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3050    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3051          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3052         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3053              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3054             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3055     (with
3056      {
3057       bool one_before = false;
3058       bool one_after = false;
3059       int cmp = 0;
3060       bool allbits = true;
3061       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3062           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3063         {
3064           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3065           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3066           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3067           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3068           if (cmp < 0
3069               && t1 == t2 - 1)
3070             one_before = true;
3071           if (cmp > 0
3072               && t1 == t2 + 1)
3073             one_after = true;
3074         }
3075       bool val;
3076       switch (code2)
3077          {
3078         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3079         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3080         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3081         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3082         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3083         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3084         default: gcc_unreachable ();
3085         }
3086      }
3087      (switch
3088       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3089       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3090       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @4)
3091       (if (code1 == NE_EXPR
3092            && code2 == GE_EXPR
3093            && cmp == 0
3094            && allbits)
3095        (gt @c0 (convert @1)))
3096       (if (code1 == NE_EXPR
3097            && code2 == LE_EXPR
3098            && cmp == 0
3099            && allbits)
3100        (lt @c0 (convert @1)))
3101       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3102       (if (code1 == NE_EXPR
3103            && code2 == GT_EXPR
3104            && one_after
3105            && allbits)
3106        (gt @c0 (convert @1)))
3107       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3108       (if (code1 == NE_EXPR
3109            && code2 == LT_EXPR
3110            && one_before
3111            && allbits)
3112        (lt @c0 (convert @1)))
3113      )
3114     )
3115    )
3116   )
3120 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3121    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3123 (for code1 (lt le gt ge)
3124  (for code2 (lt le gt ge)
3125   (simplify
3126   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3127   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3128         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3129        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3130             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3131            && operand_equal_p (@1, @2)))
3132    (with
3133     {
3134      int cmp = 0;
3135      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3136          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3137        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3138     }
3139     (switch
3140      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3141      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3142           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3143       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3144        @3
3145        @4))
3146      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3147      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3148           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3149       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3150        @3
3151        @4))
3152      /* Check for singleton ranges.  */
3153      (if (cmp == 0
3154           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3155             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3156       (eq @0 @1))
3157      /* Check for disjoint ranges.  */
3158      (if (cmp <= 0
3159           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3160           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3161       { constant_boolean_node (false, type); })
3162      (if (cmp >= 0
3163           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3164           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3165       { constant_boolean_node (false, type); })
3166      ))))))
3168 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3169    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3170 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3171    Similarly for (X != Y).  */
3173 (for code1 (eq ne)
3174  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3175   (simplify
3176    (bit_ior:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3177    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3178          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3179         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3180             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3181             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3182     (with
3183      {
3184       bool one_before = false;
3185       bool one_after = false;
3186       int cmp = 0;
3187       bool allbits = true;
3188       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3189           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3190         {
3191           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3192           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3193           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3194           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3195           if (cmp < 0
3196               && t1 == t2 - 1)
3197             one_before = true;
3198           if (cmp > 0
3199               && t1 == t2 + 1)
3200             one_after = true;
3201         }
3202       bool val;
3203       switch (code2)
3204         {
3205         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3206         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3207         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3208         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3209         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3210         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3211         default: gcc_unreachable ();
3212         }
3213      }
3214      (switch
3215       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3216       (if (code1 == NE_EXPR && val && allbits) { constant_boolean_node (true, type); })
3217       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @3)
3218       (if (code1 == EQ_EXPR
3219            && code2 == GT_EXPR
3220            && cmp == 0
3221            && allbits)
3222        (ge @c0 @2))
3223       (if (code1 == EQ_EXPR
3224            && code2 == LT_EXPR
3225            && cmp == 0
3226            && allbits)
3227        (le @c0 @2))
3228       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3229       (if (code1 == EQ_EXPR
3230            && code2 == GE_EXPR
3231            && one_before
3232            && allbits)
3233        (ge @c0 (convert @1)))
3234       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3235       (if (code1 == EQ_EXPR
3236            && code2 == LE_EXPR
3237            && one_after
3238            && allbits)
3239        (le @c0 (convert @1)))
3240      )
3241     )
3242    )
3243   )
3247 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3248    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3250 (for code1 (lt le gt ge)
3251  (for code2 (lt le gt ge)
3252   (simplify
3253   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3254   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3255         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3256        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3257             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3258            && operand_equal_p (@1, @2)))
3259    (with
3260     {
3261      int cmp = 0;
3262      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3263          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3264        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3265     }
3266     (switch
3267      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3268      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3269           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3270       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3271        @4
3272        @3))
3273      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3274      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3275           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3276       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3277        @4
3278        @3))
3279      /* Check for singleton ranges.  */
3280      (if (cmp == 0
3281           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3282               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3283       (ne @0 @2))
3284      /* Check for disjoint ranges.  */
3285      (if (cmp >= 0
3286           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3287           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3288       { constant_boolean_node (true, type); })
3289      (if (cmp <= 0
3290           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3291           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3292       { constant_boolean_node (true, type); })
3293      ))))))
3295 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3296 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3297 (for op (bit_xor ne)
3298  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3299       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3300       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3301   (simplify
3302    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3303    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3304     (rcmp @0 @1)))))
3306 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3307 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3308      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3309      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3310  (simplify
3311   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3312   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3313     (rcmp @0 @1))))
3315 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3316 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3318  /* Contract negates.  */
3319  /* A + (-B) -> A - B */
3320  (simplify
3321   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3322   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3323   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3324        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3325    (with
3326     {
3327      tree t1 = type;
3328      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3329          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3330        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3331     }
3332     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3333  /* A - (-B) -> A + B */
3334  (simplify
3335   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3336   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3337        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3338    (with
3339     {
3340      tree t1 = type;
3341      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3342          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3343        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3344     }
3345     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3346  /* -(T)(-A) -> (T)A
3347     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3348     happen without overflow.  */
3349  (simplify
3350   (negate (convert (negate @1)))
3351   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3352        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3353            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3354                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3355        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3356        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3357    (convert @1)))
3358  (simplify
3359   (negate (convert negate_expr_p@1))
3360   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3361        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3362             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3363             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3364            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3365    (convert (negate @1))))
3366  (simplify
3367   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3368   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3369        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3370    (view_convert @1)))
3372  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3373     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3374  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3375       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3377   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3378      irrespective of overflow issues.  */
3379   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3380   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3381   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3382   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3383   (simplify
3384    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3385    (view_convert @1))
3386   (simplify
3387    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3388    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3389         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3390    (negate (view_convert @1))
3391    (view_convert (negate @1))))
3392   (simplify
3393    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3394    (view_convert @0))
3395   (simplify
3396    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3397     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3398          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3399      (negate (view_convert @1))
3400      (view_convert (negate @1))))
3401   (simplify
3402    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3403    (view_convert @1))
3404   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3405   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3406   /* More cases are handled with comparisons.  */
3407   (simplify
3408    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3409    (plus @2 @1))
3410   (simplify
3411    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3412    (minus @2 @1))
3413   (simplify
3414    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3415    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3416         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3417     (pointer_diff @2 @1)))
3418   (simplify
3419    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3420    (plus @1 @2))
3422   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3423      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3424      scalars.  */
3425   (for outer_op (plus minus)
3426    (for inner_op (plus minus)
3427         neg_inner_op (minus plus)
3428     (simplify
3429      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3430                CONSTANT_CLASS_P@2)
3431      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3432      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3433       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3434          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3435       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3436        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3437         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3438         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3439       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3440            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3441        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3442         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3443         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3444        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3445           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3446           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3447        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3448         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3449                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3450                                         type, @1, @2); }
3451          (if (cst)
3452           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3453            (inner_op @0 { cst; } )
3454            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3455            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3456                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3457             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3458             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3459             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3460              (if (utype)
3461               (view_convert (inner_op
3462                              (view_convert:utype @0)
3463                              (view_convert:utype
3464                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3465                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3467   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3468   (for outer_op (plus minus)
3469    (simplify
3470     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3471     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3472     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3473      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3474         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3475      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3476       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3477      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3478           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3479       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3480       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3481        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3482         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3483          (minus { cst; } @0))))))))
3485   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3486      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3487      scalars.  */
3488   (simplify
3489    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3490    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3491    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3492     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3493       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3494     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3495      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3496     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3497          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3498      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3499      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3500       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3501        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3502         (plus { cst; } @0)))))))
3504 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3505 #if GIMPLE
3506   (simplify
3507    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3508     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3509          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3510          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3511          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3512      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3513         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3514      (with
3515       {
3516         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3517                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3518         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3520         wide_int w1
3521           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3522                             TYPE_SIGN (inner_type));
3524         value_range vr;
3525         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3526             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3527           {
3528             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3529             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3530             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3531             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3532           }
3533       }
3534      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3535       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3536      )))
3537 #endif
3539 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3540 #if GIMPLE
3541   (for op (plus minus)
3542    (simplify
3543     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3544      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3545           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3546           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3547           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3548           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3549           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3550        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3551 #endif
3553 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3554    to a simple value.  */
3555   (for op (plus minus)
3556    (simplify
3557     (op (convert @0) (convert @1))
3558      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3559           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3560           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3561           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3562           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3563           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3564       (convert (op! @0 @1)))))
3566   /* ~A + A -> -1 */
3567   (simplify
3568    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3569    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3570     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3572   /* ~A + 1 -> -A */
3573   (simplify
3574    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3575    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3576     (negate (convert @0))))
3578   /* -A - 1 -> ~A */
3579   (simplify
3580    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3581    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3582         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3583         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3584     (bit_not (convert @0))))
3586   /* -1 - A -> ~A */
3587   (simplify
3588    (minus integer_all_onesp @0)
3589    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3590     (bit_not @0)))
3592   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3593   (simplify
3594    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3595     (convert? @0))
3596    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3597         /* For integer types, if A has a smaller type
3598            than T the result depends on the possible
3599            overflow in P + A.
3600            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3601            However, if an overflow in P + A would cause
3602            undefined behavior, we can assume that there
3603            is no overflow.  */
3604         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3605             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3606     (convert @1)))
3607   (simplify
3608    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3609     (convert @0))
3610    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3611         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3612            final type requires a sign- or zero-extension,
3613            then we have to punt - it is not defined which
3614            one is correct.  */
3615         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3616             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3617             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3618     (convert @1)))
3619    (simplify
3620     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3621     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3622        thus sign-extended if necessary.  */
3623     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3624      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3625         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3626         we don't want to diagnose overflow here.  */
3627      (convert (view_convert:stype @1))))
3629   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3630   (simplify
3631    (minus (convert? @0)
3632     (convert (plus:c @@0 @1)))
3633    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3634         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3635         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3636            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3637            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3638            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3639              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3640            so we use the direct path for them.  */
3641         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3642         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3643     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3644      (convert (negate (convert:utype @1))))
3645     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3646          /* For integer types, if A has a smaller type
3647             than T the result depends on the possible
3648             overflow in P + A.
3649             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3650             However, if an overflow in P + A would cause
3651             undefined behavior, we can assume that there
3652             is no overflow.  */
3653          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3654              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3655      (negate (convert @1)))))
3656   (simplify
3657    (minus (convert @0)
3658     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3659    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3660         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3661         /* See above the rationale for this condition.  */
3662         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3663         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3664     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3665      (convert (negate (convert:utype @1))))
3666     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3667          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3668             final type requires a sign- or zero-extension,
3669             then we have to punt - it is not defined which
3670             one is correct.  */
3671          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3672              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3673              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3674      (negate (convert @1)))))
3675    (simplify
3676     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3677     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3678        thus sign-extended if necessary.  */
3679     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3680      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3681         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3682         we don't want to diagnose overflow here.  */
3683      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3685   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3686   (simplify
3687    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3688     (convert (plus:c @0 @2)))
3689    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3690         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3691         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3692         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3693     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3694      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3695     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3696           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3697          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3698              /* For integer types, if A has a smaller type
3699                 than T the result depends on the possible
3700                 overflow in P + A.
3701                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3702                 However, if an overflow in P + A would cause
3703                 undefined behavior, we can assume that there
3704                 is no overflow.  */
3705              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3706                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3707                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3708                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3709      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3710   (simplify
3711    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3712     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3713    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3714         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3715         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3716     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3717      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3718     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3719          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3720             final type requires a sign- or zero-extension,
3721             then we have to punt - it is not defined which
3722             one is correct.  */
3723          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3724              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3725              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3726              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3727              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3728      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3729    (simplify
3730     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3731      (pointer_diff @0 @1))
3732    (simplify
3733     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3734     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3735        thus sign-extended if necessary.  */
3736     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3737      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3738         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3739         we don't want to diagnose overflow here.  */
3740      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3741             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3743 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3744     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3745 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3746      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3747  (for plusminus (plus minus)
3748   (simplify
3749    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3750    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3751         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3752         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3753             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3754             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3755     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3756      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3757         original operand (but not on both).  */
3758      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3759      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3760   )))
3761   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3762   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3763    (simplify
3764     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3765     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3766           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3767           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3768              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3769              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3770              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3771           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3772               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3773                    && expr_not_equal_to (@0,
3774                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3775                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3776                       ? expr_not_equal_to (@2,
3777                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3778                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3779                       : (expr_not_equal_to (@2,
3780                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3781                          && expr_not_equal_to (@2,
3782                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3783                                 + 1))))))
3784          && single_use (@3))
3785      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3786    (simplify
3787     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3788     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3789           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3790           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3791              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3792              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3793              for @0 0 and @2 min.  */
3794           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3795               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3796                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3797                        || expr_not_equal_to (@0,
3798                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3799                   || expr_not_equal_to (@2,
3800                         (plusminus == PLUS_EXPR
3801                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3802                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3803          && single_use (@3))
3804      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3806 #if GIMPLE
3807 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3808    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3809 (simplify
3810  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3811   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3812        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3813        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3814        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3815            || optab_handler (smul_optab,
3816                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3817    (with { tree t = type;
3818            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3819            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3820                                              element_precision (type));
3821            w += 1;
3822            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3823                                         : t, w);
3824            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3825     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3826 (simplify
3827  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3828   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3829        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3830        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3831        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3832        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3833        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3834            || optab_handler (smul_optab,
3835                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3836    (with { tree t = type;
3837            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3838            unsigned int prec = element_precision (type);
3839            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3840            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3841            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3842                                         : t, w);
3843            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3844     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3845 #endif
3847 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3848    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3849    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3850 (for op (bit_ior bit_xor)
3851  (simplify
3852   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3853       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3854   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3855        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3856    (mult @1
3857          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3858  (simplify
3859   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3860         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3861   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3862        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3863        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3864    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3865            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3866                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3867     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3868  (simplify
3869   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3870         @1)
3871   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3872        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3873    (mult @1
3874          { wide_int_to_tree (type,
3875                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3876  (simplify
3877   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3878       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3879   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3880        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3881        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3882        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3883    (with { tree t = type;
3884            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3885              t = unsigned_type_for (t);
3886            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3887            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3888                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3889     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3890  (simplify
3891   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3892         @1)
3893   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3894        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3895        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3896    (with { tree t = type;
3897            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3898              t = unsigned_type_for (t);
3899            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3900            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3901     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3903 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3905 (for minmax (min max)
3906  (simplify
3907   (minmax @0 @0)
3908   @0)
3909 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3910  (simplify
3911   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
3912   @2))
3913 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3914 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3915  (simplify
3916   (minmax @0 @0)
3917   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3918     @0)))
3919 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3920 (simplify
3921  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3922  @1)
3923 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3924 (simplify
3925  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3926  @1)
3927 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3928 (simplify
3929  (max:c @0 (negate @0))
3930  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3931       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3932           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3933   (abs @0)))
3934 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
3935 (simplify
3936  (min:c @0 (negate @0))
3937  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3938       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3939           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
3940   (negate (abs @0))))
3941 (simplify
3942  (min @0 @1)
3943  (switch
3944   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3945        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3946        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3947    @1)
3948   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3949        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3950        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3951    @0)))
3952 (simplify
3953  (max @0 @1)
3954  (switch
3955   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3956        && TYPE_MAX_VALUE (type)
3957        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3958    @1)
3959   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3960        && TYPE_MIN_VALUE (type)
3961        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
3962    @0)))
3964 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
3965 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
3966 (simplify
3967  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3968   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3969    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3970     @2
3971     @0)))
3973 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
3974 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
3975 (simplify
3976  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
3977   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3978    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
3979     @0
3980     @2)))
3982 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
3983    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
3984 (for minmax (min max)
3985      cmp (lt gt)
3986  (simplify
3987   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
3988   (with
3989    {
3990      poly_int64 off0, off1;
3991      tree base0, base1;
3992      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
3993                                   off0, off1, GENERIC);
3994    }
3995    (if (equal == 1)
3996     (if (minmax == MIN_EXPR)
3997      (if (known_le (off0, off1))
3998       @2
3999       (if (known_gt (off0, off1))
4000        @3))
4001      (if (known_ge (off0, off1))
4002       @2
4003       (if (known_lt (off0, off1))
4004        @3)))))))
4006 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
4007    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
4008 (for minmax (min max)
4009  (simplify
4010   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
4011   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4012        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
4013        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
4014        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
4015    (minmax @1 (convert @2)))))
4017 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4018  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
4019     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
4020  (simplify
4021   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
4022    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
4023        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
4024        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4025    @0)))
4026 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
4027    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
4028    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
4029    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
4030    worry about it either.  */
4031 (if (flag_finite_math_only)
4032  (simplify
4033   (FMIN_ALL @0 @1)
4034   (min @0 @1))
4035  (simplify
4036   (FMAX_ALL @0 @1)
4037   (max @0 @1)))
4038 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
4039 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
4040      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
4041  (simplify
4042   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
4043   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4044        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4045            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4046    (negate (maxmin @0 @1)))))
4047 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
4048    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
4049 (for minmax (min max)
4050  maxmin (max min)
4051  (simplify
4052   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
4053   (bit_not (maxmin @0 @1)))
4054 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
4055 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
4056  (simplify
4057   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
4058   (maxmin @0 (bit_not @1))))
4060 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
4061 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
4062 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
4063 (for minmax (min min min min max max max max)
4064      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
4065      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
4066  (simplify
4067   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
4068   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4069    (out @0 @1))))
4070 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
4071    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
4072 (for cmp (eq ne)
4073  (simplify
4074   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4075   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4076                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4077    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4078    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4079                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4080     (cmp @0 @2)))))
4081 (for cmp (eq ne)
4082  (simplify
4083   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4084   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4085                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4086    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4087    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4088                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4089     (cmp @0 @2)))))
4091 /* X <= MAX(X, Y) -> true
4092    X > MAX(X, Y) -> false 
4093    X >= MIN(X, Y) -> true
4094    X < MIN(X, Y) -> false */
4095 (for minmax (min     min     max     max     )
4096      cmp    (ge      lt      le      gt      )
4097  (simplify
4098   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
4099   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4101 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4102 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4103      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4104      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4105  (simplify
4106   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4107   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4109 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4110    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4111    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4112 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4113 (simplify
4114  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4115  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4116       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4117   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4118 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4119 (simplify
4120  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4121  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4122       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4123   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4124 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4125 (simplify
4126  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4127  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4128       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4129   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4131 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4132 (simplify
4133   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4134   (max @2 @1))
4136 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4137 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4138  (simplify
4139   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4140             integer_zerop)
4141         @1
4142         (op:c @2 @1))
4143   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4144        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4145        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4146        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4148 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4149 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4150  (simplify
4151   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4152             integer_zerop)
4153        (op:c @2 @1)
4154         @1)
4155   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4156        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4157        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4158        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4160 /* ?: Value replacement. */
4161 /* a == 0 ? b : b + a  -> b + a */
4162 (for op (plus bit_ior bit_xor)
4163  (simplify
4164   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op:c@2 @1 @0))
4165    @2))
4166 /* a == 0 ? b : b - a  -> b - a */
4167 /* a == 0 ? b : b ptr+ a  -> b ptr+ a */
4168 /* a == 0 ? b : b shift/rotate a -> b shift/rotate a */
4169 (for op (lrotate rrotate lshift rshift minus pointer_plus)
4170  (simplify
4171   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op@2 @1 @0))
4172    @2))
4174 /* a == 1 ? b : b / a  -> b / a */
4175 (for op (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
4176  (simplify
4177   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op@2 @1 @0))
4178    @2))
4180 /* a == 1 ? b : a * b -> a * b */
4181 (for op (mult)
4182  (simplify
4183   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op:c@2 @1 @0))
4184    @2))
4186 /* a == -1 ? b : a & b -> a & b */
4187 (for op (bit_and)
4188  (simplify
4189   (cond (eq @0 integer_all_onesp) @1 (op:c@2 @1 @0))
4190    @2))
4192 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4194 (for rotate (lrotate rrotate)
4195  (simplify
4196   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4197   @0))
4199 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4200 (simplify
4201  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4202  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4203   @0))
4205 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4206 (simplify
4207  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4208  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4209   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4210   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4212 (simplify
4213  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4214  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4215       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4216          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4217          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4218       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4219       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4220       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4221       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4222       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4223           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4224                         TYPE_PRECISION (type)
4225                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4226   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4228 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4229    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4230    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4231 (simplify
4232  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4233  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4234   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4235    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4236    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4237     (with {
4238       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4239       tree stype = NULL_TREE;
4240       if (width <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
4241         stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4242      }
4243      (if (stype && (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype)))
4244       (convert (convert:stype @0))))))))
4246 /* Optimize x >> x into 0 */
4247 (simplify
4248  (rshift @0 @0)
4249   { build_zero_cst (type); })
4251 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4252  (simplify
4253   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4254   (non_lvalue @0))
4255  (simplify
4256   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4257   @0)
4258  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4259     if vector2 is uniform.  */
4260  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4261   (simplify
4262    (shiftrotate @0 vec@1)
4263    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4264     (if (tem)
4265      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4267 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4268    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4269 #if GIMPLE
4270 (for shift (lshift rshift)
4271  (simplify
4272   (shift @0 SSA_NAME@1)
4273    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4274     (with {
4275       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4276       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4277      }
4278      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4279       @0)))))
4280 #endif
4282 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4283    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4284 (simplify
4285  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4286  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4287                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4288                                            element_precision (type)), @1); }))
4290 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4291 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4292  (simplify
4293   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4294   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4295    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4296         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4297         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4298         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4299     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4300                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4301      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4302         being well defined.  */
4303      (if (low >= prec)
4304       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4305        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4306        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4307         { build_zero_cst (type); }
4308         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4309       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4312 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4313 (simplify
4314  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4315   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4316    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4317    { build_zero_cst (type); }))
4319 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4320    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4321    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4322    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4323 (for cmp (ne eq)
4324      icmp (eq ne)
4325  (simplify
4326   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4327    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4328            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4329     (if (c1 < c2)
4330      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4331      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4332  (simplify
4333   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4334    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4335     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4336             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4337      (if (c1 > c2)
4338       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4339       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4340  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4341  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4342  (simplify
4343   (cmp (rshift integer_onep@1 @0) integer_zerop)
4344    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4345     (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4347 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4348    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4349    if CST2 != 0.  */
4350 (for cmp (ne eq)
4351  (simplify
4352   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4353   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4354    (if (cand < 0
4355         || (!integer_zerop (@2)
4356             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4357     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4358     (if (!integer_zerop (@2)
4359          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4360      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4362 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4363         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4364 (for cmp (ne eq)
4365  (simplify
4366   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4367   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4368        && tree_to_shwi (@1) > 0
4369        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4370     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4371       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4372       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4373               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4374               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4375         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4376              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4377  (simplify
4378   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4379   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4380        && tree_to_shwi (@1) > 0
4381        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4382     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4383             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4384             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4385             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4386             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4387             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4388       (if ((c2 & c3) != c3)
4389         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4390         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4391           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4392             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4393             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4394                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4395           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4396             (switch
4397               (if ((c2 & smask) == 0)
4398                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4399                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4400               (if ((c3 & smask) == 0)
4401                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4402                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4403               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4404                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4405               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4406                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4408 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4409         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4410    if the new mask might be further optimized.  */
4411 (for shift (lshift rshift)
4412  (simplify
4413   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4414            INTEGER_CST@2)
4415    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4416         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4417         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4418         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4419         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4420     (with
4421      {
4422        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4423        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4424        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4425        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4426        unsigned int prec;
4428        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4429          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4430        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4431                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4432          {
4433            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4434            tree arg00 = @0;
4435            /* See if more bits can be proven as zero because of
4436               zero extension.  */
4437            if (@3 != @0
4438                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4439              {
4440                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4441                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4442                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4443                  {
4444                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4445                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4446                    if (shiftc < prec)
4447                      shift_type = inner_type;
4448                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4449                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4450                       is all ones.  */
4451                  }
4452              }
4453            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4454            if (shiftc < prec)
4455              {
4456                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4457                zerobits <<= prec - shiftc;
4458              }
4459            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4460               can contain actually sign bits, so no transformation is
4461               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4462               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4463            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4464                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4465              {
4466                if ((mask & zerobits) == 0)
4467                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4468                else
4469                  zerobits = 0;
4470              }
4471          }
4472      }
4473      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4474      (if ((mask & zerobits) == mask)
4475       { build_int_cst (type, 0); }
4476       (with { newmask = mask | zerobits; }
4477        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4478         (with
4479          {
4480            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4481               mode's mask.  */
4482            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4483                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4484              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4485                break;
4486          }
4487          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4488               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4489           (with
4490            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4491            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4492             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4493              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4494              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4496 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4497 (for cmp (ne eq)
4498        icmp (eq ne)
4499  (simplify
4500   (cmp
4501    (bit_and
4502     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4503   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4504    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4505                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4507 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4508    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4509 (for shift (lshift rshift)
4510  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4511   (simplify
4512    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4513    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4514     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4515      (if (mask)
4516       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4518 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4519 (simplify
4520  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4521   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4522        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4523            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4524            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4525    (with
4526     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4527      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4529 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4530    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4531 (for rotate (lrotate rrotate)
4532  (simplify
4533   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4534    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4535          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4536          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4537         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4538             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4539     (with
4540      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4541       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4543 (for cmp (eq ne)
4544  (for rotate (lrotate rrotate)
4545       invrot (rrotate lrotate)
4546   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4547   (simplify
4548    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4549    (cmp @1 @2))
4550   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4551   (simplify
4552    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4553    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4554   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4555   (simplify
4556    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4557     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4558      (cmp @0 @2)))))
4560 /* Narrow a lshift by constant.  */
4561 (simplify
4562  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4563  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4564       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4565       && !integer_zerop (@2)
4566       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4567   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4568        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4569    (lshift (convert @1) @2)
4570    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4571     { build_zero_cst (type); }))))
4573 /* Simplifications of conversions.  */
4575 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4576 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4577  (simplify
4578   (cvt @0)
4579   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4580        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4581    @0)))
4583 /* Contract view-conversions.  */
4584 (simplify
4585   (view_convert (view_convert @0))
4586   (view_convert @0))
4588 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4589    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4590 (simplify
4591   (view_convert @0)
4592   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4593        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4594        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4595    (convert @0)))
4597 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4598    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4599 (simplify
4600   (view_convert (convert@0 @1))
4601   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4602        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4603        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4604        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4605            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4606                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4607    (view_convert @1)))
4609 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4610 (simplify
4611   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4612   (with
4613    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4614                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4615    (switch
4616     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4617      { build_zero_cst (type); })
4618     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4619          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4620          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4621                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4622                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4623      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4625 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4626    barriers can be removed.  */
4627 (simplify
4628  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4629  @0)
4630 (simplify
4631  (paren (paren@1 @0))
4632  @1)
4634 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4635 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4636  (for icvt (convert float)
4637   (simplify
4638    (ocvt (icvt@1 @0))
4639    (with
4640     {
4641       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4642       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4643       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4644       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4645       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4646       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4647       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4648       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4649       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4650       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4651       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4652       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4653       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4654       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4655       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4656       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4657       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4658       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4659       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4660       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4661     }
4662    (switch
4663     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4664        handled below, if we are converting something to its own
4665        type via an object of identical or wider precision, neither
4666        conversion is needed.  */
4667     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4668           || (GENERIC
4669               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4670          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4671              || (inter_float && final_float))
4672          && inter_prec >= final_prec)
4673      (ocvt @0))
4675     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4676        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4677        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4678        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4679        then we sometimes need the middle conversion.  */
4680     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4681          && (final_int || final_float)
4682          && inter_prec >= inside_prec
4683          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4684      (ocvt @0))
4686     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4687        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4688        final conversion does not change precision we can drop the
4689        intermediate conversion.  */
4690     (if (inside_int && inter_int && final_int
4691          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4692               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4693              || final_prec == inter_prec))
4694      (ocvt @0))
4696     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4697         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4698         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4699         - the intermediate type is narrower than both initial and
4700           final, or
4701         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4702           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4703         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4704           intermediate and final types differ, or
4705         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4706           initial and intermediate types differ.  */
4707     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4708          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4709          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4710          && ! (inside_int && inter_int
4711                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4712                && inter_prec < final_prec)
4713          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4714              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4715          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4716          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4717      (ocvt @0))
4719    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4720       can be converted to `(outer:M) a`
4721       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4722       as the final is either a truncation from the original or just
4723       a sign change of the type. */
4724    (if (inside_int && inter_int && final_int
4725         && final_prec <= inside_prec
4726         && inter_prec >= inside_prec)
4727     (convert @0))
4729     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4730        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4731     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4732          && final_int && inter_int && inside_int
4733          && final_prec == inside_prec
4734          && final_prec > inter_prec
4735          && inter_unsignedp)
4736      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4737                               (inside_type,
4738                                wi::mask (inter_prec, false,
4739                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4741     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4742        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4743        floating-point conversion.  */
4744     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4745          && inside_int && inter_float && final_int &&
4746          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4747          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4748      (convert @0)))))))
4750 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4751    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4752    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4753 #if GIMPLE
4754 (simplify
4755    (float (fix_trunc @0))
4756    (if (!flag_trapping_math
4757         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4758         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4759                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4760       (IFN_TRUNC @0)))
4761 #endif
4763 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4764    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4765    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4766 (simplify
4767   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4768   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4769        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4770        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4771        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4772                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4773    (convert @0)))
4776 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4777 (simplify
4778   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4779   (convert @0))
4781 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4782 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4783      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4784   (simplify
4785    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4786    @0))
4788 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4789 (simplify
4790   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4791   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4792     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4794 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4795 (for op (plus minus)
4796  (simplify
4797   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4798   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4799        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4800    (with
4801      {
4802        wi::overflow_type overflow;
4803        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4804                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4805      }
4806      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4807          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4808       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4809       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4810        (convert (op (convert:utype @0)
4811                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4813 /* Canonicalization of binary operations.  */
4815 /* Convert X + -C into X - C.  */
4816 (simplify
4817  (plus @0 REAL_CST@1)
4818  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4819   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4820    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4821     (minus @0 { tem; })))))
4823 /* Convert x+x into x*2.  */
4824 (simplify
4825  (plus @0 @0)
4826  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4827   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4828   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4829    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4831 /* 0 - X  ->  -X.  */
4832 (simplify
4833  (minus integer_zerop @1)
4834  (negate @1))
4835 (simplify
4836  (pointer_diff integer_zerop @1)
4837  (negate (convert @1)))
4839 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4840    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4841    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4842 (simplify
4843  (minus real_zerop@0 @1)
4844  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4845   (negate @1)))
4847 /* Transform x * -1 into -x.  */
4848 (simplify
4849  (mult @0 integer_minus_onep)
4850  (negate @0))
4852 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4853    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4854 (simplify
4855  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4856  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4857       && single_use (@3)
4858       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4859   (mult (mult @0 @2) @1)))
4861 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4862    number.  */
4863 (match compositional_complex
4864  (convert? (complex @0 @1)))
4866 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4867 (simplify
4868  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4869  @0)
4870 (simplify
4871  (realpart (complex @0 @1))
4872  @0)
4873 (simplify
4874  (imagpart (complex @0 @1))
4875  @1)
4877 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4878 (simplify
4879  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4880  (convert (realpart @0)))
4881 (simplify
4882  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4883  (convert (negate (imagpart @0))))
4884 (for part (realpart imagpart)
4885  (for op (plus minus)
4886   (simplify
4887    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4888    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4889 (simplify
4890  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4891  (convert (COS @0)))
4892 (simplify
4893  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4894  (convert (SIN @0)))
4896 /* conj(conj(x)) -> x  */
4897 (simplify
4898  (conj (convert? (conj @0)))
4899  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4900   (convert @0)))
4902 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4903 (simplify
4904  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4905  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4906   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4908 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4909 (for bswap (BSWAP)
4910  (simplify
4911   (bswap (bswap @0))
4912   @0)
4913  (simplify
4914   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4915   (bit_not @0))
4916  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4917   (simplify
4918    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4919    (bitop @0 (bswap @1))))
4920  (for cmp (eq ne)
4921   (simplify
4922    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4923    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4924     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4925   (simplify
4926    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4927    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4928     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
4929  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
4930  (simplify
4931   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
4932            INTEGER_CST@3)
4933    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4934         && tree_fits_uhwi_p (@2)
4935         && tree_fits_uhwi_p (@3))
4936     (with
4937      {
4938       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
4939       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
4940       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
4941       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
4942       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
4943      }
4944      (if (bits < prec
4945           && mask < (256u>>lo)
4946           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
4947       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
4948        (if (ns == 0)
4949         (bit_and (convert @1) @3)
4950         (with
4951          {
4952           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
4953           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
4954          }
4955          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
4956  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
4957  (simplify
4958   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4959    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4960         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
4961         && tree_fits_uhwi_p (@1))
4962     (with
4963      {
4964       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
4965       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
4966       /* If the bswap was extended before the original shift, this
4967          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
4968          the original shift.  */
4969       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
4970      }
4971      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
4972         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
4973      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
4974           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
4975           && TYPE_UNSIGNED (type)
4976           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
4977       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
4978        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
4979       (if (bits + 8 == prec)
4980        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
4981         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
4982         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
4983        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
4984         (with 
4985          {
4986           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
4987           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
4988                                        : signed_char_type_node;
4989          }
4990          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
4991  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
4992  (simplify
4993   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
4994    (if (BITS_PER_UNIT == 8
4995         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4996         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
4997     (with
4998      {
4999       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5000       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
5001       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
5002      }
5003      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
5006 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
5008 /* Simplify constant conditions.
5009    Only optimize constant conditions when the selected branch
5010    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
5011    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
5012    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
5013    this one as we depend on doing this transform before possibly
5014    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
5015    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
5016    genmatch cannot handle.  */
5017 (simplify
5018  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
5019  (if (integer_zerop (@0))
5020   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
5021    @2)
5022   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
5023    @1)))
5024 (simplify
5025  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
5026  (if (integer_all_onesp (@0))
5027   @1
5028   (if (integer_zerop (@0))
5029    @2)))
5031 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
5032 (for op (negate bit_not abs absu)
5033  (simplify
5034   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
5035   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
5037 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
5038    and the target's truth type is the same as we already have.  */
5039 (simplify
5040  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5041  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5042       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
5043   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
5045 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
5046 (simplify
5047  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5048  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5049       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5050                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5051       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
5052   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
5054 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
5055 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
5056          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
5057          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
5058 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
5059  (simplify
5060   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
5061   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
5063 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
5064  (simplify
5065   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
5066   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
5067  (simplify
5068   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
5069   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
5071 #if GIMPLE
5072 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
5073  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
5074            INTEGER_CST@1)
5075  (with {
5076          int ibit = tree_log2 (@0);
5077          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5078        }
5079   (if (ibit == ibit2
5080       && ibit >= 0
5081       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5083 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5084  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
5085           INTEGER_CST@1)
5086  (with {
5087          int ibit = tree_log2 (@0);
5088          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5089        }
5090   (if (ibit == ibit2
5091       && ibit >= 0
5092       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5094 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5095  (bit_and:c
5096   (convert1?@4
5097    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
5098   (convert2? @0))
5099  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5101 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5102  (bit_and:c
5103   (convert1?@4
5104    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
5105   (convert2? @0))
5106  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5108 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5109  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
5110             INTEGER_CST@1)
5111  (with {
5112          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5113                                               TYPE_PRECISION(type)));
5114          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5115        }
5116   (if (ibit == ibit2
5117       && ibit >= 0
5118       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5120 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5121  (bit_and@4
5122   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
5123   INTEGER_CST@1)
5124  (with {
5125          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5126                                               TYPE_PRECISION(type)));
5127          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5128        }
5129   (if (ibit == ibit2
5130       && ibit >= 0
5131       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5133 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5134  (bit_and:c
5135   (convert1?@3
5136    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5137   (convert2? @0))
5138  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5140 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5141  (bit_and:c
5142   (convert1?@3
5143    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5144   (convert2? @0))
5145   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5147 #endif
5149 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5150    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5151    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5152 #if GIMPLE
5153 /* These can only be done in gimple as fold likes to convert:
5154    (CMP) & N into (CMP) ? N : 0
5155    and we try to match the same pattern again and again. */
5156 (simplify
5157  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5158  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5159   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5160 (simplify
5161  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5162  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5163   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5164 (simplify
5165  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5166  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5167   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5168 (simplify
5169  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5170  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5171   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5173 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5174 (simplify
5175  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5176  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5177   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5178 (simplify
5179  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5180  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5181   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5182 (simplify
5183  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5184  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5185   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5186 (simplify
5187  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5188  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5189   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5190 #endif
5192 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5193    types are compatible.  */
5194 (simplify
5195  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5196  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5197       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5198   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5199    (bit_not @0)
5200    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5201     @0))))
5203 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5204 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5205    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5206 #if GIMPLE
5207 (simplify
5208  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5209  (switch
5210   (if (integer_zerop (@2))
5211    (switch
5212     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types.  */
5213     (if (integer_onep (@1))
5214      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5215     /* a ? -1 : 0 -> -a.  */
5216     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5217      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5218       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5219       (convert (convert:boolean_type_node @0))
5220       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5221        (with {
5222           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5223                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5224         }
5225         (convert (negate (convert:intt (convert:boolean_type_node @0)))))
5226        (negate (convert:type (convert:boolean_type_node @0))))))
5227     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5228     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5229      (with {
5230        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5231       }
5232       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))))
5233   (if (integer_zerop (@1))
5234    (switch
5235     /* a ? 0 : 1 -> !a.  */
5236     (if (integer_onep (@2))
5237      (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; })))
5238     /* a ? 0 : -1 -> -(!a).  */
5239     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5240      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5241       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5242       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; }))
5243       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5244        (with {
5245           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5246                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5247         }
5248         (convert (negate (convert:intt (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5249                                                 { boolean_true_node; })))))
5250        (negate (convert:type (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5251                                       { boolean_true_node; }))))))
5252     /* a ? 0 : powerof2cst -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5253     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5254      (with {
5255        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5256       }
5257       (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5258                                 { boolean_true_node; })) { shift; })))))))
5260 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5261    for unsigned types. */
5262 (simplify
5263  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5264  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5265       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5266   (convert (eq @0 @1))
5270 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5271    for unsigned types. */
5272 (simplify
5273  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5274  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5275       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5276   (convert (eq @0 @1))
5280 /* `(a == CST) & a` can be simplified to `0` or `(a == CST)` depending
5281    on the first bit of the CST.  */
5282 (simplify
5283  (bit_and:c (convert@2 (eq @0 INTEGER_CST@1)) (convert? @0))
5284  (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
5285   @2
5286   { build_zero_cst (type); }))
5288 /* Optimize
5289    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5290    x_5 == cstN ? cst4 : cst3
5291    # op is == or != and N is 1 or 2
5292    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5293    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5294    of cst3 and cst4 is smaller.
5295    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5296 (for eqne (ne eq)
5297  (simplify
5298   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5299   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5300        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5301        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5302            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5303    (with {
5304      value_range r;
5305      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5306      if (r.undefined_p ())
5307        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5309      wide_int min = r.lower_bound ();
5310      wide_int max = r.upper_bound ();
5311     }
5312     (if (min + 1 == max
5313          && (wi::to_wide (@1) == min
5314              || wi::to_wide (@1) == max))
5315      (with {
5316        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5317        tree type1;
5318        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5319          std::swap (arg0, arg1);
5320        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5321          type1 = TREE_TYPE (@0);
5322        else
5323          type1 = type;
5324        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5325        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5326        if (TREE_CODE (type1) == BOOLEAN_TYPE)
5327         type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5328        min = wide_int::from (min, prec,
5329                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5330        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5331                                     TYPE_SIGN (type));
5332        enum tree_code code;
5333        wi::overflow_type ovf;
5334        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5335          {
5336            code = PLUS_EXPR;
5337            a -= min;
5338            if (!unsign)
5339              {
5340                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5341                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5342                   and if yes, force unsigned type.  */
5343                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5344                if (ovf)
5345                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5346              }
5347          }
5348        else
5349          {
5350            code = MINUS_EXPR;
5351            a += min;
5352            if (!unsign)
5353              {
5354                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5355                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5356                   values and if yes, force unsigned type.  */
5357                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5358                if (ovf)
5359                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5360              }
5361          }
5362        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5363       }
5364       (if (code == PLUS_EXPR)
5365        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5366        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0))))))))))
5367 #endif
5369 (simplify
5370  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5371  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5372       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5373   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5375 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5376    be extended.  */
5377 /* This pattern implements two kinds simplification:
5379    Case 1)
5380    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5381      1) Conversions are type widening from smaller type.
5382      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5383      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5384    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5385    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5386    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5387    referred var is always benefitial for complicated cases.
5389    Case 2)
5390    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5391 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5392  (simplify
5393   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5394   (with
5395    {
5396      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5397      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5398      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5400      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5401          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5402          && (types_match (c1_type, from_type)
5403              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5404                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5405                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5406          && (types_match (c2_type, from_type)
5407              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5408                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5409                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5410        {
5411          if (cmp != EQ_EXPR)
5412            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5413          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5414          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5415            code = EQ_EXPR;
5416        }
5417    }
5418    (if (code == MAX_EXPR)
5419     (convert (max @1 (convert @2)))
5420     (if (code == MIN_EXPR)
5421      (convert (min @1 (convert @2)))
5422      (if (code == EQ_EXPR)
5423       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5424                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5426 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5428      1) OP is PLUS or MINUS.
5429      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5430      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5432    This pattern also handles special cases like:
5434      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5435         integer zero.  In this case,
5436           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5437           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5438      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5439         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5440         code.
5442    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5443    simplified at the moment because C standard requires additional
5444    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5445    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5446 (for op (plus minus)
5447  (for cmp (lt le gt ge)
5448   (simplify
5449    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5450    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5451     (if (types_match (from_type, to_type)
5452          /* Check if it is special case A).  */
5453          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5454              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5455              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5456              && integer_zerop (@1)
5457              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5458      (with
5459       {
5460         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5461         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5462         wide_int real_c1;
5463         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5464         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5465         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5466         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5468         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5469             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5470             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5471         if (!types_match (from_type, to_type))
5472           {
5473             if (cmp_code == LT_EXPR)
5474               cmp_code = GT_EXPR;
5475             if (cmp_code == GE_EXPR)
5476               cmp_code = LE_EXPR;
5477             c1 = wi::max_value (to_type);
5478           }
5479         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5480            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5481            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5482            if it is undefined.  */
5483         if (op == PLUS_EXPR)
5484           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5485         else
5486           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5488         code = cmp_code;
5489         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5490           {
5491             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5492                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5493             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5494                 && !overflow)
5495               {
5496                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5497                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5498                   code = LT_EXPR;
5499                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5500                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5501                   code = GE_EXPR;
5502               }
5503             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5504                 && !overflow)
5505               {
5506                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5507                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5508                   code = LE_EXPR;
5509                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5510                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5511                   code = GT_EXPR;
5512               }
5513             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5514               {
5515                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5516                   code = MIN_EXPR;
5517                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5518                   code = MAX_EXPR;
5519               }
5520           }
5521       }
5522       (if (code == MAX_EXPR)
5523        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5524            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5525        (if (code == MIN_EXPR)
5526         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5527             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5529 #if GIMPLE
5530 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5531    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5532    some extra constraints.  */
5533 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5534  (simplify
5535   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5536         (convert3? @0) (convert4? @1))
5537   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5538        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5539            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5540             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5541             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5542             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5543             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5544            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5545            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5546                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5547    (switch
5548     (if (cmp == EQ_EXPR)
5549      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5550       (view_convert @c1)
5551       (convert @c1)))
5552     (if (cmp == NE_EXPR)
5553      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5554       (view_convert @c0)
5555       (convert @c0)))
5556     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5557      (if (!HONOR_NANS (type))
5558       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5559        (view_convert (min @c0 @c1))
5560        (convert (min @c0 @c1)))))
5561     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5562      (if (!HONOR_NANS (type))
5563       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5564        (view_convert (max @c0 @c1))
5565        (convert (max @c0 @c1)))))
5566     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5567      (if (!HONOR_NANS (type))
5568       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5569        (view_convert @c1)
5570        (convert @c1))))
5571     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5572      (if (!HONOR_NANS (type))
5573       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5574        (view_convert @c0)
5575        (convert @c0))))))))
5576 #endif
5578 (for cnd (cond vec_cond)
5579  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5580  (simplify
5581   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5582   @2)
5583  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5584  (simplify
5585   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5586   @2)
5587  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5588  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5589  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5590  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5591  (for op (bit_and bit_ior min max)
5592   (simplify
5593    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5594    @2))
5595  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5596  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5597  (for op (mult plus)
5598   (simplify
5599    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5600    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5601     @2)))
5602  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5603  (simplify
5604   (cnd (ne:c @0 @1) (plus@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5605   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5606    @2))
5609 /* These was part of minmax phiopt.  */
5610 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5611    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5612 (for minmax (min max)
5613  (for cmp (lt le gt ge ne)
5614   (simplify
5615    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5616    (with
5617     {
5618       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5619     }
5620     (if (code == MIN_EXPR)
5621      (minmax (min @1 @2) @4)
5622      (if (code == MAX_EXPR)
5623       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5625 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5626 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5627      minmax (min min max max)
5628  (simplify
5629   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5630    (with
5631     {
5632       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5633     }
5634     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5635          && code == MIN_EXPR
5636          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5637      (min @2 @4)
5638      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5639           && code == MAX_EXPR
5640           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5641       (max @2 @4))))))
5643 #if GIMPLE
5644 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5645    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5646    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5647    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5648 (simplify
5649  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5650  (switch
5651   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5652   (if (integer_zerop (@2))
5653    (bit_and (convert @0) @1))
5654   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5655   (if (integer_zerop (@1))
5656    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5657   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5658   (if (integer_onep (@1))
5659    (bit_ior (convert @0) @2))
5660   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5661   (if (integer_onep (@2))
5662    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5665 #endif
5667 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5668 (simplify
5669  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5670  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5671       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5672           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5673       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5674   @3))
5676 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5677 (simplify
5678  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5679  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5680   @3))
5682 /* X != C1 ? abs(X) : C2 simplifies to abs(x) when abs(C1) == C2. */
5683 (for op (abs absu)
5684  (simplify
5685   (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (op@3 @0) INTEGER_CST@2)
5686   (if (wi::abs (wi::to_wide (@1)) == wi::to_wide (@2))
5687    (if (op != ABSU_EXPR && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5688     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5689      (convert (absu:utype @0)))
5690     @3))))
5692 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5693    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5694 (simplify
5695  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5696  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5697   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5699 (for cnd (cond vec_cond)
5700  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5701  (simplify
5702   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5703   (cnd @0 @1 @3))
5704  (simplify
5705   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5706   (cnd @0 @1 @3))
5707  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5708  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5709     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5710     The following is still important to merge then and else arm cases
5711     from if-conversion.  */
5712  (simplify
5713   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5714   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5715    (cnd @0 @1 @3)))
5716  (simplify
5717   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5718   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5719    (cnd @0 @3 @4)))
5721  /* A ? B : B -> B.  */
5722  (simplify
5723   (cnd @0 @1 @1)
5724   @1)
5726  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5727  (simplify
5728   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5729   (cnd @0 @2 @1)))
5731 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison.
5733    None of these transformations work for modes with signed
5734    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5735    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5736    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5737    even though the original expressions could be positive or
5738    negative, depending on the sign of A.
5740    Note that all these transformations are correct if A is
5741    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5743 (for cnd (cond vec_cond)
5744  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5745  (for cmp (eq uneq)
5746   (simplify
5747    (cnd (cmp @0 zerop) @2 (negate@1 @2))
5748     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5749          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5750      @1))
5751   (simplify
5752    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @2))
5753     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5754          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5755      @1))
5757  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5758  (for cmp (ne ltgt)
5759   (simplify
5760    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5761     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5762          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5763      @1))
5764   (simplify
5765    (cnd (cmp @0 zerop) @1 integer_zerop)
5766     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5767          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5768      @1))
5770  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5771  (for cmp (ge gt)
5772   (simplify
5773    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5774     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5775          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5776          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5777      (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5778       (absu:type @0)
5779       (abs @0)))))
5780  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5781  (for cmp (le lt)
5782   (simplify
5783    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5784     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5785          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5786          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5787      (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5788            && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5789           || TYPE_UNSIGNED (type))
5790       (with {
5791         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE(@0));
5792        }
5793        (convert (negate (absu:utype @0))))
5794        (negate (abs @0)))))
5797  /* (A - B) == 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (B - A) */
5798  (for cmp (eq uneq)
5799   (simplify
5800    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus@3 @2 @1))
5801    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5802     @3))
5803   (simplify
5804    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) integer_zerop (minus@3 @2 @1))
5805    @3)
5807  /* (A - B) != 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (A - B) */
5808  (for cmp (ne ltgt)
5809   (simplify
5810    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5811    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5812     @0))
5813   (simplify
5814    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) @0 integer_zerop)
5815    @0)
5817  /* (A - B) >=/> 0 ? (A - B) : (B - A)    same as abs (A - B) */
5818  (for cmp (ge gt)
5819   (simplify
5820    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5821    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5822         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5823     (abs @0))))
5824  /* (A - B) <=/< 0 ? (A - B) : (B - A)    same as -abs (A - B) */
5825  (for cmp (le lt)
5826   (simplify
5827    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5828    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5829         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5830     (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5831          && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5832      (with {
5833         tree utype = unsigned_type_for (type);
5834       }
5835       (convert (negate (absu:utype @0))))
5836       (negate (abs @0)))))
5840 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5841 (simplify
5842  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5843  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5844       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5845       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5846       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5847       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5848   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5850 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5851    return all -1 or all 0 results.  */
5852 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5853    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5854 (simplify
5855  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5856  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5857       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5858                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5859       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5860           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5861   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5863 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
5864 (simplify
5865  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5866  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5867       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5868                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5869       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5870           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5871   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5874 /* Simplifications of comparisons.  */
5876 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
5877    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
5878    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
5879 (for cmp  (le gt)
5880      acmp (lt ge)
5881  (simplify
5882   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5883   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5884    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
5885      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5886                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5887                                                      wi::to_wide (cst)
5888                                                      + 1)); })))))
5889 (for cmp  (ge lt)
5890      acmp (gt le)
5891  (simplify
5892   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5893   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5894    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
5895     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5896                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5897                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
5899 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
5900    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
5901    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
5902    that with expression code iteration.  */
5903 (for cmp (tcc_comparison)
5904      icmp (inverted_tcc_comparison)
5905      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
5906  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
5907     and handle some more cases by using
5908       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
5909     here but for that genmatch would need to "inline" that.
5910     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
5911  (simplify
5912   (bit_not (cmp @0 @1))
5913   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5914        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
5915    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
5916       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
5917       a computed operator in the replacement tree thus we have
5918       to play the trick below.  */
5919    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5920              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5921     (if (ic == icmp)
5922      (icmp @0 @1)
5923      (if (ic == ncmp)
5924       (ncmp @0 @1))))))
5925  (simplify
5926   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
5927   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5928             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5929    (if (ic == icmp)
5930     (icmp @0 @1)
5931     (if (ic == ncmp)
5932      (ncmp @0 @1)))))
5933  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
5934  (simplify
5935   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5936   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5937    (cmp @0 @1)))
5938  (simplify
5939   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5940   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5941    (cmp @0 @1)))
5942  (simplify
5943   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
5944   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5945    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5946              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5947     (if (ic == icmp)
5948      (icmp @0 @1)
5949      (if (ic == ncmp)
5950       (ncmp @0 @1))))))
5951  (simplify
5952   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
5953   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
5954    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
5955              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
5956     (if (ic == icmp)
5957      (icmp @0 @1)
5958      (if (ic == ncmp)
5959       (ncmp @0 @1)))))))
5961 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
5962    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
5963    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
5964    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
5965    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
5966 (for cmp (eq ne)
5967  (for sub (minus pointer_diff)
5968   (simplify
5969    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
5970    (if (single_use (@2))
5971     (cmp @0 @1)))))
5973 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
5974    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
5975 (for cmp (lt ge)
5976  (simplify
5977   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
5978    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5979         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5980         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5981     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
5982 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
5983    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
5984 (simplify
5985  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
5986   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5987        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5988        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
5989    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
5991 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
5992    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
5993    often enough for folding it to be of value.  One example is in
5994    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
5995 (for cmp (simple_comparison)
5996      scmp (swapped_simple_comparison)
5997  (simplify
5998   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
5999   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
6000   (if (integer_zerop (@1))
6001    (cmp @1 @2)
6002    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6003         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6004         && single_use (@3))
6005     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
6006     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
6007      (scmp @0 @2)
6008      (cmp @0 @2))))))
6010 /* For integral types with undefined overflow fold
6011    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
6012    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
6013    Z / 2^n Z.  */
6014 (for cmp (eq ne)
6015  (simplify
6016   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6019        && wi::to_wide (@1) != 0)
6020    (with { widest_int quot; }
6021     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
6022                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
6023      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
6024      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6025    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6026         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
6027         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
6028     (cmp @0
6029      {
6030        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6031        int p = TYPE_PRECISION (itype);
6032        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
6033        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
6034        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
6035                                     p, TYPE_SIGN (itype));
6036        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
6037      })))))
6039 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
6040    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
6041 (for cmp (eq ge le)
6042  (simplify
6043   (cmp @0 @0)
6044   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6045        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6046    { constant_boolean_node (true, type); }
6047    (if (cmp != EQ_EXPR
6048         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
6049         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6050             || ! flag_trapping_math))
6051     (eq @0 @0)))))
6052 (for cmp (ne gt lt)
6053  (simplify
6054   (cmp @0 @0)
6055   (if (cmp != NE_EXPR
6056        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6057        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6058    { constant_boolean_node (false, type); })))
6059 (for cmp (unle unge uneq)
6060  (simplify
6061   (cmp @0 @0)
6062   { constant_boolean_node (true, type); }))
6063 (for cmp (unlt ungt)
6064  (simplify
6065   (cmp @0 @0)
6066   (unordered @0 @0)))
6067 (simplify
6068  (ltgt @0 @0)
6069  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6070   { constant_boolean_node (false, type); }))
6072 /* x == ~x -> false */
6073 /* x != ~x -> true */
6074 (for cmp (eq ne)
6075  (simplify
6076   (cmp:c @0 (bit_not @0))
6077   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6079 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
6080 (for cmp (simple_comparison)
6081  (simplify
6082   (cmp (nop_convert1?@4 (bit_not@2 @0)) (nop_convert2? (bit_not@3 @1)))
6083   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
6084    (with { tree otype = TREE_TYPE (@4); }
6085     (cmp (convert:otype @1) (convert:otype @0))))))
6087 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
6088 (for cmp (simple_comparison)
6089      scmp (swapped_simple_comparison)
6090  (simplify
6091   (cmp (nop_convert? (bit_not@2 @0)) CONSTANT_CLASS_P@1)
6092   (if (single_use (@2)
6093        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
6094    (with { tree otype = TREE_TYPE (@1); }
6095     (scmp (convert:otype @0) (bit_not @1))))))
6097 (for cmp (simple_comparison)
6098  (simplify
6099   (cmp @0 REAL_CST@1)
6100   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
6101   (switch
6102    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
6103    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
6104     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
6105    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
6106    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6107         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
6108     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
6109    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
6110    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6111         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6112         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
6113         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6114     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6115    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
6116    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6117         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
6118         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6119         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
6120         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
6121     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6122    /* Fold comparisons against infinity.  */
6123    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
6124         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
6125     (with
6126      {
6127        REAL_VALUE_TYPE max;
6128        enum tree_code code = cmp;
6129        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
6130        if (neg)
6131          code = swap_tree_comparison (code);
6132      }
6133      (switch
6134       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
6135       (if (code == GT_EXPR
6136            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6137        { constant_boolean_node (false, type); })
6138       (if (code == LE_EXPR)
6139        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
6140        (if (! HONOR_NANS (@0))
6141         { constant_boolean_node (true, type); }
6142         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
6143            an "invalid" exception.  */
6144         (if (!flag_trapping_math)
6145          (eq @0 @0))))
6146       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
6147          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
6148       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6149            || code == GE_EXPR)
6150        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6151         (if (neg)
6152          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6153          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6154       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
6155       (if (code == LT_EXPR)
6156        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6157         (if (neg)
6158          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6159          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6160       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
6161          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
6162       (if (code == NE_EXPR)
6163        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6164         (if (! HONOR_NANS (@0))
6165          (if (neg)
6166           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6167           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
6168          (if (neg)
6169           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6170           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
6172  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
6173     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
6174     comparison with a revised real constant as long as no overflow
6175     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
6176  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6177   (for op (plus minus)
6178    (simplify
6179     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6180     (with
6181      {
6182        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
6183                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
6184      }
6185      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6186       (cmp @0 { tem; }))))))
6188  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
6189     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
6190     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
6191     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
6192  (if (flag_associative_math)
6193   (simplify
6194    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6195    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6196     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6197      (cmp { tem; } @1)))))
6199  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6200  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6201   (for sq (SQRT)
6202    (simplify
6203     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6204     (switch
6205      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6206       (switch
6207        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6208        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6209         { constant_boolean_node (false, type); })
6210        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6211           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6212        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6213         { constant_boolean_node (true, type); })
6214        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6215        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6216      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6217       (switch
6218        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6219        (if (cmp == LT_EXPR)
6220         { constant_boolean_node (false, type); })
6221        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6222        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6223         { constant_boolean_node (true, type); })
6224        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6225        (if (cmp == LE_EXPR)
6226         (eq @0 @1))
6227        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6228           == or !=.  In the last case:
6230             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6232           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6233           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6234        (cmp @0 @1)))
6235      (if ((cmp == LT_EXPR
6236            || cmp == LE_EXPR
6237            || cmp == GT_EXPR
6238            || cmp == GE_EXPR)
6239           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6240           /* Give up for -frounding-math.  */
6241           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6242       (with
6243        {
6244          REAL_VALUE_TYPE c2;
6245          enum tree_code ncmp = cmp;
6246          const real_format *fmt
6247            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6248          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6249                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6250          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6251          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6252             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6253          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6254            {
6255              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6256                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6257              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6258                ncmp = ERROR_MARK;
6259              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6260                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6261                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6262              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6263                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6264                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6265              else
6266                {
6267                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6268                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6269                     to be adjusted.  */
6270                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6271                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6272                    tow = dconst0;
6273                  else
6274                    tow = dconstinf;
6275                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6276                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6277                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6278                    ncmp = ERROR_MARK;
6279                  else
6280                    {
6281                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6282                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6283                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6284                        ncmp = ERROR_MARK;
6285                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6286                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6287                        c2 = c2alt;
6288                    }
6289                }
6290            }
6291        }
6292        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6293         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6294          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6295          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6296           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6297           { constant_boolean_node (false, type); })
6298          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6299          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6300           (if (ncmp == GE_EXPR)
6301            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6302            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6303         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6304         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6305          (switch
6306           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6307              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6308           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6309            { constant_boolean_node (true, type); })
6310           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6311              don't care about NaNs.  */
6312           (if (! HONOR_NANS (@0))
6313            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6314           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6315              don't care about Infinities.  */
6316           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6317            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6318           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6319           (if (GENERIC)
6320            (truth_andif
6321             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6322             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6323          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6324          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6325           (if (ncmp == LT_EXPR)
6326            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6327            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6328           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6329           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6330            (if (ncmp == LT_EXPR)
6331             (truth_andif
6332              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6333              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6334             (truth_andif
6335              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6336              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6337    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6338    (simplify
6339     (cmp (sq @0) (sq @1))
6340       (if (! HONOR_NANS (@0))
6341         (cmp @0 @1))))))
6343 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6344 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6345      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6346  (simplify
6347   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6348    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6349         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6350     (with
6351      {
6352        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6353        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6354        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6355        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6356        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6357      }
6358      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6359           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6360       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6361        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6362        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6363             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6364         (icmp @1 (convert @2))
6365         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6366              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6367          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6368          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6369               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6370           (icmp @1 @2))))))))))
6372 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6373 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6374      icmp (le le eq ne ge ge)
6375  (simplify
6376   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6377    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6378         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6379     (with
6380      {
6381        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6382        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6383        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6384        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6385           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6386           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6387           -fno-signaling-nans.  */
6388        bool exception_p
6389          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6390                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6391      }
6392      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6393         -fno-trapping-math.  */
6394      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6395       (with
6396        {
6397          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6398          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6399          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6400          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6402          REAL_VALUE_TYPE icst;
6403          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6404            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6405          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6406            real_floor (&icst, fmt, cst);
6407          else
6408            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6410          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6412          bool overflow_p = false;
6413          wide_int icst_val
6414            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6415        }
6416        (switch
6417         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6418         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6419          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6420                                   type); })
6421         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6422          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6423                                   type); })
6424         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6425         (if (cst_int_p)
6426          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6427                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6428         )
6429         /* When CST is fractional, optimize
6430             (FTYPE) N == CST -> 0
6431             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6432         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6433          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6434         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6435         (with
6436          {
6437            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6438          }
6439          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6441 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6442 (for cmp (eq ne)
6443  (simplify
6444   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6445   (if (!integer_zerop (@1))
6446    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6447     (cmp @0 @2)
6448     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6449      (with
6450       {
6451         wi::overflow_type ovf;
6452         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6453                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6454       }
6455       (if (ovf)
6456        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6457        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6458 (for cmp (lt le gt ge)
6459  (simplify
6460   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6461   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6462    (with
6463     {
6464       wi::overflow_type ovf;
6465       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6466                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6467     }
6468     (if (ovf)
6469      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6470                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6471                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6472      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6474 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6476    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6477    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6478    multiplication computed modulo 2^size.
6479    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6480 (for cmp  (lt le gt ge)
6481      cmp2 (ge ge lt lt)
6482  (simplify
6483   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6484   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6485        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6486        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6487    (with
6488     {
6489       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6490       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6491       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6492       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6493       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6494       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6495       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6496     }
6497     (if (small || large)
6498      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6499      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6501 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6502 (simplify
6503  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6504  (if (types_match (@0, @1))
6505   (unordered @0 @1)))
6506 (simplify
6507  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6508  (if (types_match (@0, @1))
6509   (ordered @0 @1)))
6510 (simplify
6511  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6512  @2)
6513 (simplify
6514  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6515  @2)
6517 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6518    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6520    Note that comparisons
6521      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6522      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6523    will be canonicalized to above so there's no need to
6524    consider them here.
6525  */
6527 (for cmp (le gt)
6528      eqcmp (eq ne)
6529  (simplify
6530   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6531   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6532    (with
6533     {
6534      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6535      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6536      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6537      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6538      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6539     }
6540     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6541          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6542       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6543              { build_zero_cst (ty); }))))))
6545 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6546 (for cmp (tcc_comparison)
6547      scmp (swapped_tcc_comparison)
6548  (simplify
6549   (cmp (negate @0) (negate @1))
6550   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6551        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6552            && (cmp == EQ_EXPR
6553                || cmp == NE_EXPR
6554                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6555    (scmp @0 @1)))
6556  (simplify
6557   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6558   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6559        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6560            && (cmp == EQ_EXPR
6561                || cmp == NE_EXPR
6562                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6563    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6564     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6565      (scmp @0 { tem; }))))))
6567 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6568 (for op (abs absu)
6569  (for eqne (eq ne)
6570   (simplify
6571    (eqne (op @0) zerop@1)
6572    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6574 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6575    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6576 (for cmp (simple_comparison)
6577  (simplify
6578   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6579   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6580        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6581           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6582        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6583             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6584                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6585                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6586                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6587        && single_use (@0))
6588    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6589         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6590             || @1 != @10)
6591         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6592             || cmp == NE_EXPR
6593             || cmp == EQ_EXPR)
6594         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6595         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6596            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6597            values independent of their precision.  */
6598         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6599             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6600     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6601        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6602        constant which fold_convert produces.  */
6603     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6604      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00),
6605                                 wide_int::from (wi::to_wide (@1),
6606                                                 MAX (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)),
6607                                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))),
6608                                                 TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))),
6609                                 0, TREE_OVERFLOW (@1)); })
6610      (cmp @00 (convert @1)))
6612     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6613      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6614      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6615            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6616            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6617                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6618           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6619               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6620                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6621                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6622                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6623               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6624                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6625                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
6626       (cmp @00 (convert @10))
6627       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6628            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6629            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
6630        (with
6631         {
6632           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6633           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6634           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
6635           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
6636         }
6637         (if (above || below)
6638          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6639           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6640           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6641            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6642            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6643             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6644    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6645    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6646         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6647             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6648         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6649             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6650     (with
6651      {
6652        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6653        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6654          {
6655            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6656            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6657                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6658              type1 = float_type_node;
6659            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6660                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6661              type1 = double_type_node;
6662          }
6663       tree newtype
6664         = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6665            ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6666      }
6667      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype))
6668       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6671 (for cmp (eq ne)
6672  (simplify
6673   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6674   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6675   (with
6676    {
6677      poly_int64 off; tree base;
6678      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6679                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6680    }
6681    /* A local variable can never be pointed to by
6682       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6683    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6684         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6685         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6686         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6687         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6688     (if (cmp == NE_EXPR)
6689      { constant_boolean_node (true, type); }
6690      { constant_boolean_node (false, type); })
6691     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6692     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6693          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6694          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6695      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6696       (if (known_ne (off, 0))
6697        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6698        (if (known_eq (off, 0))
6699         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6701 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6702 (for cmp (eq ne)
6704  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6705     Similarly for NE_EXPR.  */
6706  (simplify
6707   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6708   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6709        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6710    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6712  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6713  (simplify
6714   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6715   (cmp @0 @1))
6717  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6718     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6719  (simplify
6720   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6721   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6723  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6724  (simplify
6725   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6726   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6727  (simplify
6728   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6729   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6730        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6731        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6732        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6733        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6734        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6735    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6736         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6738  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6739  (simplify
6740   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6741   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6743  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6744  (simplify
6745   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6746   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6747    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6749  (simplify
6750   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6751   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6752    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6754  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6755  (simplify
6756   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6757   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6759 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6760    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6761    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6762    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6763 (for cmp (eq ne)
6764      ncmp (ge lt)
6765  (for sgncmp (ge lt)
6766   (simplify
6767    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6768    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6769         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6770         && types_match (@0, @1))
6771     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6772 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6773    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6774 (for cmp (eq ne)
6775      ncmp (lt ge)
6776  (simplify
6777   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6778    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6779         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6780         && types_match (@0, @1))
6781     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6783 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6784    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6785 (for cmp (eq ne)
6786      icmp (ne eq)
6787  (simplify
6788   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6789   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6791 #if GIMPLE
6792 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6793    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6794    compares simplify.  */
6795 (for cmp (simple_comparison)
6796  (simplify
6797   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6798   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6799      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6800   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6801        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6802    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6803 #endif
6805 (for cmp (ge lt)
6806 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6807 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6808  (simplify
6809   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6810    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6811         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6812         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6813         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6814     (with
6815      {
6816        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6817      }
6818     (if (cmp == LT_EXPR)
6819      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6820      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6821 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6822 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6823  (simplify
6824   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6825    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6826         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6827         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6828         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6829     (with
6830      {
6831        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6832      }
6833     (if (cmp == GE_EXPR)
6834      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6835      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6837 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6838    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6839 (simplify
6840  (cond
6841   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6842   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6843  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6844   (with {
6845      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6846                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6847    }
6848    (if (shift > 0)
6849     (bit_and
6850      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6851     (bit_and
6852      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6853      @2)))))
6855 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6856    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6857 (for cmp (eq ne)
6858      ncmp (ge lt)
6859  (simplify
6860   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
6861   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6862        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6863        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
6864        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
6865    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6866     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
6868 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
6869    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
6870 (simplify
6871  (cond
6872   (lt @0 integer_zerop)
6873   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
6874  (if (integer_pow2p (@1)
6875       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6876   (with {
6877     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
6878    }
6879    (if (shift >= 0)
6880     (bit_and
6881      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
6882      @1)
6883     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
6884        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
6885     (bit_and (convert @0) @1)))))
6887 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
6888    This implements some remaining parts of fold_comparison address
6889    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
6890    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
6891 (for cmp (simple_comparison)
6892  (simplify
6893   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
6894   (with
6895    {
6896      poly_int64 off0, off1;
6897      tree base0, base1;
6898      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
6899                                   off0, off1, GENERIC);
6900    }
6901    (if (equal == 1)
6902     (switch
6903      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6904       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
6905      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6906       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
6907      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
6908       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
6909      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
6910       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
6911      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
6912       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
6913      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
6914       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
6915     (if (equal == 0)
6916      (switch
6917       (if (cmp == EQ_EXPR)
6918        { constant_boolean_node (false, type); })
6919       (if (cmp == NE_EXPR)
6920        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
6922 #if GIMPLE
6923 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
6924 (simplify
6925  (cond @0 @1 @2)
6926  (with { bool wascmp; }
6927   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6928        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
6929        && (!wascmp || TYPE_PRECISION (type) == 1))
6930    (if ((!TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6931         || TYPE_PRECISION (type) == 1)
6932     (bit_xor (convert:type @0) @2)
6933     (bit_xor (negate (convert:type @0)) @2)))))
6934 #endif
6936 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
6937 (for neeq (ne eq)
6938  (simplify
6939   (neeq @0 @1)
6940   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6941        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
6942    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
6944 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
6945    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
6946    Disable the transform if either operand is pointer to function.
6947    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
6948    canonicalizaion is not wanted.  */
6950 (for cmp (ne eq)
6951  (simplify
6952   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
6953   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6954          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
6955          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6956          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
6957             type when sanitizing.  See PR101210.  */
6958          && !(GENERIC
6959               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
6960               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
6961         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6962             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6963             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
6964        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
6965    (cmp @0 (convert @1)))))
6967 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
6968 (for cmp (lt gt le ge)
6969  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
6970     the specified precision will have known values.  */
6971  (simplify
6972   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
6973   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6974         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6975         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6976        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
6977    (with
6978     {
6979       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
6980       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
6981       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
6982       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
6983       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
6984       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
6985     }
6986     (switch
6987      (if (wi::to_wide (cst) == max)
6988       (switch
6989        (if (cmp == GT_EXPR)
6990         { constant_boolean_node (false, type); })
6991        (if (cmp == GE_EXPR)
6992         (eq @2 @1))
6993        (if (cmp == LE_EXPR)
6994         { constant_boolean_node (true, type); })
6995        (if (cmp == LT_EXPR)
6996         (ne @2 @1))))
6997      (if (wi::to_wide (cst) == min)
6998       (switch
6999        (if (cmp == LT_EXPR)
7000         { constant_boolean_node (false, type); })
7001        (if (cmp == LE_EXPR)
7002         (eq @2 @1))
7003        (if (cmp == GE_EXPR)
7004         { constant_boolean_node (true, type); })
7005        (if (cmp == GT_EXPR)
7006         (ne @2 @1))))
7007      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
7008       (switch
7009        (if (cmp == GT_EXPR)
7010         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7011                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7012                                                       wi::to_wide (cst)
7013                                                       + 1)); }))
7014        (if (cmp == LE_EXPR)
7015         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7016                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7017                                                       wi::to_wide (cst)
7018                                                       + 1)); }))))
7019      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
7020       (switch
7021        (if (cmp == GE_EXPR)
7022         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7023                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7024                                                       wi::to_wide (cst)
7025                                                       - 1)); }))
7026        (if (cmp == LT_EXPR)
7027         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7028                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7029                                                       wi::to_wide (cst)
7030                                                       - 1)); }))))
7031      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
7032           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
7033           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
7034           /* We will flip the signedness of the comparison operator
7035              associated with the mode of @1, so the sign bit is
7036              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
7037              max associated with this sign bit.  */
7038           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
7039           /* signed_type does not work on pointer types.  */
7040           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
7041       /* The following case also applies to X < signed_max+1
7042          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7043       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
7044        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7045         (switch
7046          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
7047           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7048          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
7049           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7050          (if (cmp == LE_EXPR)
7051           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7052          (if (cmp == GT_EXPR)
7053           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
7055 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
7056 (simplify
7057  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
7058  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7059   { constant_boolean_node (false, type); }))
7061 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
7062 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
7063 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
7064 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
7065 (for outer (ne eq)
7066  (for inner (ne eq)
7067   (simplify
7068    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
7069    (with {
7070      bool cst1 = integer_onep (@1);
7071      bool cst0 = integer_zerop (@1);
7072      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
7073      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
7074     }
7075     (switch
7076      (if (innereq ? cst0 : cst1)
7077       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
7078      (if (innereq ? cst1 : cst0)
7079       (with {
7080         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
7081         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
7082        }
7083        (if (!outereq)
7084         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
7085         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
7086        )
7087       )
7088      )
7089      (with {
7090        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
7091       }
7092       (if (outereq)
7093        (eq @0 { value; })
7094        (ne @0 { value; })
7095       )
7096      )
7097     )
7098    )
7099   )
7103 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
7104  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
7105  (simplify
7106   (cmp @0 REAL_CST@1)
7107   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
7108        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
7109    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
7110                             ? false : true, type); })))
7112 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7113 (simplify
7114   (unordered @0 @1)
7115   (switch
7116     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7117         { constant_boolean_node (true, type); })
7118     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7119         { constant_boolean_node (false, type); })))
7121 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7122 (simplify
7123   (ordered @0 @1)
7124   (switch
7125     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7126         { constant_boolean_node (false, type); })
7127     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7128         { constant_boolean_node (true, type); })))
7130 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
7131 (simplify
7132  (ne @0 integer_zerop)
7133  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7134       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7135   (non_lvalue @0)))
7136 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
7137 (simplify
7138  (eq @0 integer_onep)
7139  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7140       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7141   (non_lvalue @0)))
7142 /* Do not handle
7143    bool_var == 0 becomes !bool_var or
7144    bool_var != 1 becomes !bool_var
7145    here because that only is good in assignment context as long
7146    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
7147    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
7148    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
7150 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
7151    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
7152 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
7153  (for cmp (eq ne)
7154       icmp (le gt)
7155   (simplify
7156    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
7157     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
7158      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
7159       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7160                          ? optab_vector : optab_default;
7161               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7162        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
7163             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
7164                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
7165                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
7166         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
7167          (icmp @0 { csts; })
7168          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
7170 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
7171    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
7172    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
7173    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
7174 (for cmp (lt le ge gt)
7175      out (gt gt le le)
7176  (simplify
7177   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
7178   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
7179        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
7180        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
7181        && wi::to_wide (@1) != 0
7182        && single_use (@2))
7183    (with {
7184      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
7185      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
7186     }
7187     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7188                                 wi::max_value (prec, sign)
7189                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
7191 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
7192    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
7193    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
7194 (for cmp (gt le)
7195  (simplify
7196   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7197   (if (single_use (@2)
7198        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7199        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7200    (cmp @1 @0))))
7202 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7203 (for cmp (ge lt)
7204  (simplify
7205   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7206    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7207         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7208     (cmp @1 @0))))
7210 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7211 /* A - B > A  */
7212 (for cmp (gt le)
7213      out (ne eq)
7214  (simplify
7215   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7216   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7217        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7218    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7219 /* A + B < A  */
7220 (for cmp (lt ge)
7221      out (ne eq)
7222  (simplify
7223   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7224   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7225        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7226    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7228 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7229    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7230 (for cmp (lt ge)
7231      out (ne eq)
7232  (simplify
7233   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7234   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7235    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7236     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7238 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7239    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7240    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7241 (for cmp (eq ne)
7242  (simplify
7243   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7244        integer_zerop)
7245   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7246        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7247        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7248        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7249            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7250        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7251        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7252        && types_match (@0, @1)
7253        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7254        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7255            != CODE_FOR_nothing))
7256    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7257     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7259 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7260 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7261  (simplify
7262   (ovf (convert@2 @0) @1)
7263   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7264        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7265        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7266        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7267    (ovf @0 @1)))
7268  (simplify
7269   (ovf @1 (convert@2 @0))
7270   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7271        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7272        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7273        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7274    (ovf @1 @0))))
7276 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7277    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7278    in that case it needs to be outside of a range.  */
7279 (simplify
7280  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7281   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7282        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7283        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7284        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7285    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7286     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7287     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7288      (if (integer_minus_onep (@1))
7289       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7290       (with
7291        {
7292          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7293          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7294                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7295          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7296                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7297          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7298          if (etype)
7299            {
7300              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7301                std::swap (lo, hi);
7302              lo = fold_convert (etype, lo);
7303              hi = fold_convert (etype, hi);
7304              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7305            }
7306        }
7307        (if (etype)
7308         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7310 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7311    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7312    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7313    section that follows this one.
7315    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7316    the following:
7318    - the rule describes an identity
7320    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7321      multiplication
7323    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7324      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7325      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7326      when the operand has that value.)  */
7328 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7329  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7330  (simplify
7331   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7332   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7333    @0))
7335  (for op (plus minus)
7336   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7337   (simplify
7338    (op (rdiv @0 @1)
7339        (rdiv @2 @1))
7340    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7342  (for cmp (lt le gt ge)
7343       neg_cmp (gt ge lt le)
7344   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7345   (simplify
7346    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7347    (with
7348     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7349     (if (tem
7350          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7351               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7352      (switch
7353       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7354        (cmp @0 { tem; }))
7355       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7356        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7358  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7359  (for root (SQRT CBRT)
7360   (simplify
7361    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7362     (root (mult @0 @1))))
7364  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7365  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7366   (simplify
7367    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7368     (exps (plus @0 @1))))
7370  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7371  (for root (SQRT CBRT)
7372   (simplify
7373    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7374     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7376  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7377  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7378   (simplify
7379    (rdiv @0 (exps:s @1))
7380     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7382  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7383       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7384   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7385   (simplify
7386    (logs (exps @0))
7387    @0)
7388   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7389   (simplify
7390    (exps (logs @0))
7391    @0))
7393  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7394     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7395     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7396  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7397       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7398   (simplify
7399    (logs (exps @0))
7400    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7401     (with {
7402       tree x;
7403       switch (exps)
7404         {
7405         CASE_CFN_EXP:
7406           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7407           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7408           break;
7409         CASE_CFN_EXP2:
7410           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7411           x = build_real (type, dconst2);
7412           break;
7413         CASE_CFN_EXP10:
7414         CASE_CFN_POW10:
7415           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7416           {
7417             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7418             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7419             x = build_real (type, dconst10);
7420           }
7421           break;
7422         default:
7423           gcc_unreachable ();
7424         }
7425       }
7426      (mult (logs { x; }) @0)))))
7428  (for logs (LOG LOG
7429             LOG2 LOG2
7430             LOG10 LOG10)
7431       exps (SQRT CBRT)
7432   (simplify
7433    (logs (exps @0))
7434    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7435     (with {
7436       tree x;
7437       switch (exps)
7438         {
7439         CASE_CFN_SQRT:
7440           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7441           x = build_real (type, dconsthalf);
7442           break;
7443         CASE_CFN_CBRT:
7444           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7445           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7446           break;
7447         default:
7448           gcc_unreachable ();
7449         }
7450       }
7451      (mult { x; } (logs @0))))))
7453  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7454  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7455       pows (POW)
7456   (simplify
7457    (logs (pows @0 @1))
7458    (mult @1 (logs @0))))
7460  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7461     or if C is a positive power of 2,
7462     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7463 #if GIMPLE
7464  (for pows (POW)
7465       exps (EXP)
7466       logs (LOG)
7467       exp2s (EXP2)
7468       log2s (LOG2)
7469   (simplify
7470    (pows REAL_CST@0 @1)
7471    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7472         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7473         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7474            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7475            beneficial for all constants to postpone this until later,
7476            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7477            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7478            pessimization.  */
7479         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7480     (with {
7481        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7482        bool use_exp2 = false;
7483        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7484            && value->cl == rvc_normal)
7485          {
7486            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7487            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7488            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7489              use_exp2 = true;
7490          }
7491      }
7492      (if (!use_exp2)
7493       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7494        (exps (mult (logs @0) @1)))
7495       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7496 #endif
7498  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7499  (for pows (POW)
7500       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7501       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7502   (simplify
7503    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7504    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7505         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7506     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7508  (for sqrts (SQRT)
7509       cbrts (CBRT)
7510       pows (POW)
7511       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7512   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7513   (simplify
7514    (sqrts (exps @0))
7515    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7516   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7517   (simplify
7518    (cbrts (exps @0))
7519    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7520   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7521   (simplify
7522    (pows (exps @0) @1)
7523    (exps (mult @0 @1))))
7525  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7526  (for tans (TAN)
7527       atans (ATAN)
7528   (simplify
7529    (tans (atans @0))
7530    @0)))
7532  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7533  (for sins (SIN)
7534       atans (ATAN)
7535       sqrts (SQRT)
7536       copysigns (COPYSIGN)
7537   (simplify
7538    (sins (atans:s @0))
7539    (with
7540      {
7541       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7542       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7543       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7544       tree t_one = build_one_cst (type);
7545      }
7546     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7547      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7548       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7549       (copysigns { t_one; } @0))))))
7551 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7552  (for coss (COS)
7553       atans (ATAN)
7554       sqrts (SQRT)
7555       copysigns (COPYSIGN)
7556   (simplify
7557    (coss (atans:s @0))
7558    (with
7559      {
7560       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7561       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7562       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7563       tree t_one = build_one_cst (type);
7564       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7565      }
7566     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7567      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7568       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7569       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7571  (if (!flag_errno_math)
7572   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7573   (for sinhs (SINH)
7574        atanhs (ATANH)
7575        sqrts (SQRT)
7576    (simplify
7577     (sinhs (atanhs:s @0))
7578     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7579     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7581   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7582   (for coshs (COSH)
7583        atanhs (ATANH)
7584        sqrts (SQRT)
7585    (simplify
7586     (coshs (atanhs:s @0))
7587     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7588     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7590 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7591 (simplify
7592  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7593  (abs @0))
7595 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7596 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7597  (simplify
7598   (fns (fns @0))
7599   (fns @0)))
7600 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7601 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7602  (simplify
7603   (fns integer_valued_real_p@0)
7604   @0))
7606 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7607 (simplify
7608  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7609  (abs @0))
7611 /* pow(1,x) -> 1.  */
7612 (simplify
7613  (POW real_onep@0 @1)
7614  @0)
7616 (simplify
7617  /* copysign(x,x) -> x.  */
7618  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7619  @0)
7621 (simplify
7622  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7623  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7624  @1)
7626 (simplify
7627  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7628  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7629  (abs @0))
7631 (simplify
7632  /* fabs (copysign(x, y)) -> fabs (x).  */
7633  (abs (COPYSIGN_ALL @0 @1))
7634  (abs @0))
7636 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7637  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7638  (simplify
7639   (scale real_zerop@0 @1)
7640   @0)
7641  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7642  (simplify
7643   (scale @0 integer_zerop@1)
7644   @0)
7645  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7646  (simplify
7647   (scale REAL_CST@0 @1)
7648   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7649    @0)))
7651 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7652    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7654    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7655    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7656    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7657    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7659 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7660  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7661  (simplify
7662   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7663    (SIN @0))
7665  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7666  (simplify
7667   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7668   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7669    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7671  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7672  (simplify
7673   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7674    (TAN @0))
7676  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7677  (simplify
7678   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7679    (TANH @0))
7681  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7682  (simplify
7683    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7684    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7686  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7687  (simplify
7688   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7689    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7691  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7692  (simplify
7693   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7694   (if (! HONOR_NANS (@0)
7695        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7696    (COS @0)))
7698  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7699  (simplify
7700   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7701   (if (! HONOR_NANS (@0)
7702        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7703    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7705  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7706  (simplify
7707   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7708    (POW @0 (plus @1 @2)))
7710  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7711  (simplify
7712   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7713    (POW (mult @0 @2) @1))
7715  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7716  (simplify
7717   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7718    (POWI (mult @0 @2) @1))
7720  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7721  (simplify
7722   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7723   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7724    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7726  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7727  (simplify
7728   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7729    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7731  (for sqrts (SQRT)
7732       cbrts (CBRT)
7733       pows (POW)
7734   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7735   (simplify
7736    (sqrts (sqrts @0))
7737    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7738   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7739   (simplify
7740    (sqrts (cbrts @0))
7741    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7742   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7743   (simplify
7744    (cbrts (sqrts @0))
7745    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7746   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7747   (simplify
7748    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7749    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7750   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7751   (simplify
7752    (sqrts (pows @0 @1))
7753    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7754   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7755   (simplify
7756    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7757    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7758   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7759   (simplify
7760    (pows (sqrts @0) @1)
7761    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7762   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7763   (simplify
7764    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7765    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7766   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7767   (simplify
7768    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7769    (pows @0 (mult @1 @2))))
7771  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7772  (simplify
7773   (CABS (complex @0 @0))
7774   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7776  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7777  (simplify
7778   (HYPOT @0 @0)
7779   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7781  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7782  (for cexps (CEXP)
7783       exps (EXP)
7784       cexpis (CEXPI)
7785   (simplify
7786    (cexps compositional_complex@0)
7787    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7788     (complex
7789      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7790      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7792 (if (canonicalize_math_p ())
7793  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7794  (for floors (FLOOR_ALL)
7795       truncs (TRUNC_ALL)
7796   (simplify
7797    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7798    (truncs @0))))
7800 (match double_value_p
7801  @0
7802  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7803 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7804             BUILT_IN_FLOORL
7805             BUILT_IN_CEILL
7806             BUILT_IN_ROUNDL
7807             BUILT_IN_NEARBYINTL
7808             BUILT_IN_RINTL)
7809      tos (BUILT_IN_TRUNC
7810           BUILT_IN_FLOOR
7811           BUILT_IN_CEIL
7812           BUILT_IN_ROUND
7813           BUILT_IN_NEARBYINT
7814           BUILT_IN_RINT)
7815  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7816  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7817   (simplify
7818    (froms (convert double_value_p@0))
7819    (convert (tos @0)))))
7821 (match float_value_p
7822  @0
7823  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7824 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7825             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7826             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7827             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7828             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7829             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7830      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7831           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7832           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7833           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7834           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7835           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7836  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7837     if x is a float.  */
7838  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7839       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7840   (simplify
7841    (froms (convert float_value_p@0))
7842    (convert (tos @0)))))
7844 #if GIMPLE
7845 (match float16_value_p
7846  @0
7847  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7848 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7849             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7850             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7851             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7852             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7853             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
7854             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
7855             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
7856      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
7857           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
7858           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
7859           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
7860           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
7861           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
7862           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
7863           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
7864  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
7865     if x is a _Float16.  */
7866  (simplify
7867    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
7868      (if (optimize
7869           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7870           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7871                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7872        (tos @0))))
7874 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
7875    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
7876 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
7877  (simplify
7878   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
7879    (if (optimize
7880        && !HONOR_SNANS (@2)
7881        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7882        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7883        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
7884        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
7885                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7886     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
7888 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
7889      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
7890  (simplify
7891   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
7892    (if (flag_unsafe_math_optimizations
7893        && optimize
7894        && FLOAT_TYPE_P (type)
7895        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7896        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7897        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7898        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
7899        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7900        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7901                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7902     (tos @0 @1 @2))))
7904 (for maxmin (max min)
7905  (simplify
7906   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
7907    (if (optimize
7908        && FLOAT_TYPE_P (type)
7909        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7910        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7911        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7912        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
7913     (maxmin @0 @1))))
7914 #endif
7916 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
7917      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7918  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
7919  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7920   (simplify
7921    (froms (convert double_value_p@0))
7922    (tos @0))))
7924 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
7925             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
7926      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
7927  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
7928     if x is a float.  */
7929  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7930   (simplify
7931    (froms (convert float_value_p@0))
7932    (tos @0))))
7934 (if (canonicalize_math_p ())
7935  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
7936  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
7937   (simplify
7938    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7939    (fix_trunc @0))))
7941 (if (canonicalize_math_p ())
7942  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7943  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
7944            ICEIL LCEIL LLCEIL
7945            IROUND LROUND LLROUND)
7946   (simplify
7947    (fns integer_valued_real_p@0)
7948    (fix_trunc @0)))
7949  (if (!flag_errno_math)
7950   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
7951   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
7952    (simplify
7953     (rints integer_valued_real_p@0)
7954     (fix_trunc @0)))))
7956 (if (canonicalize_math_p ())
7957  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
7958       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
7959       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
7960   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
7961      sizeof (int) == sizeof (long).  */
7962   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
7963        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7964    (simplify
7965     (ifn @0)
7966     (lfn:long_integer_type_node @0)))
7967   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
7968      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
7969   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
7970        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
7971    (simplify
7972     (llfn @0)
7973     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
7975 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
7976 (simplify
7977  (CPROJ @0)
7978  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
7979    @0))
7981 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
7982    nonnegative, return (inf + 0i).  */
7983 (simplify
7984  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
7985  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7986   { build_complex_inf (type, false); }))
7988 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
7989 (simplify
7990  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
7991  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7992   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
7994 (for pows (POW)
7995      sqrts (SQRT)
7996      cbrts (CBRT)
7997  (simplify
7998   (pows @0 REAL_CST@1)
7999   (with {
8000     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
8001     REAL_VALUE_TYPE tmp;
8002    }
8003    (switch
8004     /* pow(x,0) -> 1.  */
8005     (if (real_equal (value, &dconst0))
8006      { build_real (type, dconst1); })
8007     /* pow(x,1) -> x.  */
8008     (if (real_equal (value, &dconst1))
8009      @0)
8010     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
8011     (if (real_equal (value, &dconstm1))
8012      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
8013     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
8014     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8015          && canonicalize_math_p ()
8016          && real_equal (value, &dconsthalf))
8017      (sqrts @0))
8018     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
8019     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8020          && canonicalize_math_p ()
8021          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
8022              real_equal (value, &tmp)))
8023      (cbrts @0))))))
8025 /* powi(1,x) -> 1.  */
8026 (simplify
8027  (POWI real_onep@0 @1)
8028  @0)
8030 (simplify
8031  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
8032  (switch
8033   /* powi(x,0) -> 1.  */
8034   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
8035    { build_real (type, dconst1); })
8036   /* powi(x,1) -> x.  */
8037   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
8038    @0)
8039   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
8040   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
8041    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
8043 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
8045    These are conceptually similar to the transformations performed for
8046    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
8047    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
8049 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
8050    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
8051    is the widest mode from all of these.  */
8052 (for op (plus minus mult rdiv)
8053  (simplify
8054    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
8055    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
8056       both operands are widening conversions from the same type as the outer
8057       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
8058       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
8059       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
8060    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8061         && op != MULT_EXPR
8062         && op != RDIV_EXPR
8063         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8064            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
8065         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8066         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8067         /* The precision of the type of each operand must match the
8068            precision of the mode of each operand, similarly for the
8069            result.  */
8070         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8071         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
8072         && type_has_mode_precision_p (type)
8073         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8074         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8075         && types_match (@1, type)
8076         && (types_match (@1, @2)
8077             /* Or the second operand is const integer or converted const
8078                integer from valueize.  */
8079             || poly_int_tree_p (@4)))
8080      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
8081        (op @1 (convert @2))
8082        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
8083         (convert (op (convert:utype @1)
8084                      (convert:utype @2)))))
8085      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
8086           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8087                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
8088       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
8089               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
8090               tree itype = TREE_TYPE (@0);
8091               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
8092               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
8093               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
8094         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
8095              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
8096          (with { tree newtype = type;
8097                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
8098                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
8099                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
8100                    newtype = dfloat32_type_node;
8101                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
8102                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
8103                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
8104                    newtype = dfloat64_type_node;
8105                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
8106                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
8107                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
8108                    newtype = dfloat128_type_node; }
8109           (if ((newtype == dfloat32_type_node
8110                 || newtype == dfloat64_type_node
8111                 || newtype == dfloat128_type_node)
8112               && newtype == type
8113               && types_match (newtype, type))
8114             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
8115             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
8116                       newtype = ty1;
8117                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
8118                       newtype = ty2; }
8119                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
8120                   change results through affecting double rounding
8121                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
8122                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
8123                   + (long double)double) converted to
8124                   (float)(double + double), the transformation is
8125                   unsafe regardless of the details of the types
8126                   involved; double rounding can arise if the result
8127                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
8128                   between two representable TYPE values but the
8129                   exact value is sufficiently different (in the
8130                   right direction) for this difference to be
8131                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
8132                   same as TYPE, however, the transformation may be
8133                   safe depending on the types involved: it is safe
8134                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
8135                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
8136                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
8137                   exponent range for the product or ratio of two
8138                   values representable in the TYPE to be within the
8139                   range of normal values of ITYPE.  */
8140               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
8141                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
8142                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
8143                    && (flag_unsafe_math_optimizations
8144                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
8145                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
8146                                                            element_mode (type))
8147                            && !excess_precision_type (newtype)))
8148                    && !types_match (itype, newtype))
8149                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
8150                                    (convert:newtype @2)))
8151          )))) )
8152    ))
8155 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
8156    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
8157    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
8158    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
8159    arithmetic operation.  */
8160 (for op (minus plus)
8161  (simplify
8162   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
8163   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8164        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8165           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
8166        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8167        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8168        /* The precision of the type of each operand must match the
8169           precision of the mode of each operand, similarly for the
8170           result.  */
8171        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
8172        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8173        && type_has_mode_precision_p (type)
8174        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8175        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8176        && types_match (@0, @1)
8177        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
8178            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8179        && (wi::to_wide (@4)
8180            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
8181                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
8182    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
8183     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
8184      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
8185     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8186      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
8187                (convert:utype @4))))))))
8189 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
8190    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
8191 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
8192      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
8193      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
8194  (simplify
8195   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
8196   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8197        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
8198    (op @0 (ext @1 @2)))))
8200 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
8201    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8202 (for op    (max     min)
8203      logic (bit_ior bit_and)
8204  (simplify
8205   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8206   (logic @0 @1)))
8208 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8209    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8210 (for sign (SIGNBIT)
8211  (for neeq (ne eq)
8212   (simplify
8213    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8214     (if (neeq == NE_EXPR)
8215      (abs @0)
8216      (negate (abs @0))))))
8218 (simplify
8219  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8220  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8221  { integer_zero_node; })
8223 (simplify
8224  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8225  (SIGNBIT @0)
8226  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8227   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8229 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8230 (for cmp (eq ne)
8231  (for op (plus minus)
8232       rop (minus plus)
8233   (simplify
8234    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8235    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8236         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8237         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8238         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8239     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8240      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8241           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8242       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8243       (if (single_use (@3))
8244        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8245                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8246 (for cmp (lt le gt ge)
8247  (for op (plus minus)
8248       rop (minus plus)
8249   (simplify
8250    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8251    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8252         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8253     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8254      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8255       {
8256         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8257                                 "when simplifying conditional to constant"),
8258                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8259         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8260         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8261         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8262                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8263                         != (op == MINUS_EXPR);
8264         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8265       }
8266       (if (single_use (@3))
8267        (with
8268         {
8269           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8270                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8271                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8272                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8273         }
8274         (cmp @0 { res; })))))))))
8276 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8278 (simplify
8279  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8280  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8282 (simplify
8283  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8284  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2))
8286 (simplify
8287  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8288  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8289   (view_convert @0)))
8291 (simplify
8292  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8293  (switch
8294   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8295        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8296    (switch
8297     (if (integer_zerop (@2))
8298      (view_convert (realpart @0)))
8299     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8300      (view_convert (imagpart @0)))))
8301   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8302        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8303        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8304        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8305        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8306        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8307             && integer_zerop (@2))
8308            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8309               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8310            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8311                /* But only do this after vectorization.  */
8312                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8313                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8314                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8315                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8316                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8317                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8318                                             - TYPE_PRECISION (type))
8319                                          : 0)) == 0)))
8320    (convert @0))))
8322 /* Simplify vector extracts.  */
8324 (simplify
8325  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8326  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8327       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8328       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8329            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8330           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8331               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8332                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8333   (with
8334    {
8335      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8336                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8337      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8338      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8339      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8340      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8341    }
8342    (if (n != 0
8343         && (idx % width) == 0
8344         && (n % width) == 0
8345         && known_le ((idx + n) / width,
8346                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8347     (with
8348      {
8349        idx = idx / width;
8350        n = n / width;
8351        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8352        poly_uint64 k = 1;
8353        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8354          {
8355            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8356            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8357              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8358          }
8359        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8360      }
8361      (switch
8362       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8363       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8364        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8365         { build_zero_cst (type); }
8366         (if (count == 1)
8367          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8368           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8369           { build_zero_cst (type); })
8370          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8371             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8372             uniform.  */
8373          (if (single_use (@0))
8374           (with
8375             {
8376               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8377               vec_alloc (vals, count);
8378               bool constant_p = true;
8379               tree res;
8380               for (unsigned i = 0;
8381                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8382                 {
8383                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8384                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8385                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8386                     constant_p = false;
8387                 }
8388               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8389                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8390                              ? type
8391                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8392                                                   count * k));
8393               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8394                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8395                  operation somehow so the code generation can properly
8396                  split it out to a separate stmt.  */
8397               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8398                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8399             }
8400             (if (res)
8401              (view_convert { res; })))))))
8402       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8403       (if (k.is_constant (&const_k)
8404            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8405        (switch
8406         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8407          { build_zero_cst (type); })
8408         (if (n == const_k)
8409          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8410         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8411                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8413 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8414    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8415    not touching the extraction.  */
8416 (simplify
8417  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8418  (with
8419   {
8420     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8421     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8422       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8423     else
8424       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8425   }
8426   (switch
8427    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8428          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8429         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8430         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8431                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8432     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8433                                                  wi::to_wide (@rpos)
8434                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8435    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8436         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8437     (convert @1))
8438    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8439                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8440         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8441                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8442     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8444 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8445 (simplify
8446  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8447  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8448       && types_match (@0, @1)
8449       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8450       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8451   (with
8452    {
8453      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8454        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8455      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8456      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8457      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8458      vec_perm_builder builder;
8459      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8460      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8461        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8462      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8463    }
8464    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8465         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8466     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8467                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8469 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8470  (for fmas (FMA)
8471   (simplify
8472    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8473    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8474   (simplify
8475    (fmas @0 @1 (negate @2))
8476    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8477   (simplify
8478    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8479    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8480   (simplify
8481    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8482    (if (single_use (@3))
8483     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8485  (simplify
8486   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8487   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8488  (simplify
8489   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8490   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8491  (simplify
8492   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8493   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8494  (simplify
8495   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8496    (if (single_use (@3))
8497     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8499  (simplify
8500   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8501   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8502  (simplify
8503   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8504   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8505  (simplify
8506   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8507   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8508  (simplify
8509   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8510   (if (single_use (@3))
8511    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8513  (simplify
8514   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8515   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8516  (simplify
8517   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8518   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8519  (simplify
8520   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8521   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8522  (simplify
8523   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8524   (if (single_use (@3))
8525    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8527 /* CLZ simplifications.  */
8528 (for clz (CLZ)
8529  (for op (eq ne)
8530       cmp (lt ge)
8531   (simplify
8532    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8533    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8534     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8535     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8536             tree stype = signed_type_for (type0);
8537             HOST_WIDE_INT val = 0;
8538             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
8539             if (clz == CFN_CLZ
8540                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8541                                               val) == 2
8542                 && val == 0)
8543               stype = NULL_TREE;
8544           }
8545      (if (stype)
8546       (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8547     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8548     (with { bool ok = true;
8549             HOST_WIDE_INT val = 0;
8550             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8551             /* Punt on hypothetical weird targets.  */
8552             if (clz == CFN_CLZ
8553                 && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8554                                               val) == 2
8555                 && val == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8556               ok = false;
8557           }
8558      (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8559       (op @0 { build_one_cst (type0); })))))))
8561 /* CTZ simplifications.  */
8562 (for ctz (CTZ)
8563  (for op (ge gt le lt)
8564       cmp (eq eq ne ne)
8565   (simplify
8566    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8567    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8568     (with { bool ok = true;
8569             HOST_WIDE_INT val = 0;
8570             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8571               ok = false;
8572             else
8573               {
8574                 val = tree_to_shwi (@1);
8575                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8576                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8577                   {
8578                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8579                       ok = false;
8580                     else
8581                       val++;
8582                   }
8583               }
8584             bool zero_res = false;
8585             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
8586             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8587             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8588             if (ctz == CFN_CTZ
8589                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8590                                               zero_val) == 2)
8591               zero_res = true;
8592           }
8593      (if (val <= 0)
8594       (if (ok && (!zero_res || zero_val >= val))
8595        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8596       (if (val >= prec)
8597        (if (ok && (!zero_res || zero_val < val))
8598         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8599        (if (ok && (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8600         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8601                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8602              { build_zero_cst (type0); })))))))
8603  (for op (eq ne)
8604   (simplify
8605    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8606    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8607     (with { bool zero_res = false;
8608             HOST_WIDE_INT zero_val = 0;
8609             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8610             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8611             if (ctz == CFN_CTZ
8612                 && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_TYPE_MODE (type0),
8613                                               zero_val) == 2)
8614               zero_res = true;
8615           }
8616      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8617       (if (!zero_res || zero_val != wi::to_widest (@1))
8618        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8619       (if (!zero_res || zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8620        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8621                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8622                                                      false, prec)); })
8623            { wide_int_to_tree (type0,
8624                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8625                                                  false, prec)); })))))))
8627 /* POPCOUNT simplifications.  */
8628 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8629 (simplify
8630   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8631   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8632        && wi::bit_and (tree_nonzero_bits (@0), tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
8633     (POPCOUNT (bit_ior @0 @1))))
8635 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8636 (for popcount (POPCOUNT)
8637   (for cmp (le eq ne gt)
8638        rep (eq eq ne ne)
8639     (simplify
8640       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8641       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8643 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8644 (for popcount (POPCOUNT)
8645   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8646               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8647     (simplify
8648       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8649       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8650            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8651         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8652                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8653                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8654                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8655           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8656             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8658 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8659 (for popcount (POPCOUNT)
8660   (for rot (lrotate rrotate)
8661     (simplify
8662       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8663       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8664            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8665            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8666         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8667                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8668                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8669                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8670           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8671             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8673 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8674 (simplify
8675   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8676   (PARITY @0))
8678 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8679 (simplify
8680   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8681   (plus (POPCOUNT:type @0) (POPCOUNT:type @1)))
8683 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8684 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8685 (for popcount (POPCOUNT)
8686   (for log1 (bit_and bit_ior)
8687        log2 (bit_ior bit_and)
8688     (simplify
8689       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8690              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8691       (popcount (log2 @0 @1)))
8692     (simplify
8693       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8694               (popcount:s @1))
8695       (popcount (log2 @0 @1)))))
8697 /* PARITY simplifications.  */
8698 /* parity(~X) is parity(X).  */
8699 (simplify
8700   (PARITY (bit_not @0))
8701   (PARITY @0))
8703 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8704 (for parity (PARITY)
8705   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8706               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8707     (simplify
8708       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8709       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8710            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8711            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8712               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8713         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8714                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
8715           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
8717 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
8718 (for parity (PARITY)
8719   (for rot (lrotate rrotate)
8720     (simplify
8721       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8722       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8723            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8724            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
8725            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8726               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8727         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
8728           (parity (convert:type0 @2)))))))
8730 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
8731 (simplify
8732   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
8733   (PARITY (bit_xor @0 @1)))
8735 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
8736 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
8737  (simplify
8738   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
8739   @3))
8741 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
8742    where CST is precision-1. */
8743 (for func (CLRSB)
8744  (simplify
8745   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8746   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
8747    @4)))
8749 #if GIMPLE
8750 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
8751 (for func (CLZ)
8752  (simplify
8753   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8754   (with { int val;
8755           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8756           if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, type, OPTIMIZE_FOR_BOTH)
8757               && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_INT_TYPE_MODE (type),
8758                                             val) == 2)
8759             ifn = IFN_CLZ;
8760         }
8761    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
8762     (IFN_CLZ @3)))))
8764 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
8765 (for func (CTZ)
8766  (simplify
8767   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
8768   (with { int val;
8769           internal_fn ifn = IFN_LAST;
8770           if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type, OPTIMIZE_FOR_BOTH)
8771               && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO (SCALAR_INT_TYPE_MODE (type),
8772                                             val) == 2)
8773             ifn = IFN_CTZ;
8774         }
8775    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
8776     (IFN_CTZ @3)))))
8777 #endif
8779 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
8780 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
8781 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
8782   (simplify
8783     (pfun @0)
8784     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
8785      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
8786        (switch
8787          (if (nz == 1)
8788            (convert @0))
8789          (if (wi::popcount (nz) == 1)
8790            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8791              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
8792                                     { build_int_cst (integer_type_node,
8793                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
8795 #if GIMPLE
8796 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
8798    int popcount64c (uint64_t x)
8799    {
8800      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
8801      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
8802      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
8803      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
8804    }
8806    int popcount32c (uint32_t x)
8807    {
8808      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
8809      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
8810      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
8811      return (x * 0x01010101) >> 24;
8812    }  */
8813 (simplify
8814  (rshift
8815   (mult
8816    (bit_and
8817     (plus:c
8818      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
8819       (plus:c@8
8820        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
8821         (bit_and
8822          (rshift
8823           (minus@6 @0
8824            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
8825           INTEGER_CST@10)
8826          INTEGER_CST@9)))
8827     INTEGER_CST@3)
8828    INTEGER_CST@2)
8829   INTEGER_CST@1)
8830   /* Check constants and optab.  */
8831   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
8832           int shift = (64 - prec) & 63;
8833           unsigned HOST_WIDE_INT c1
8834             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
8835           unsigned HOST_WIDE_INT c2
8836             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
8837           unsigned HOST_WIDE_INT c3
8838             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
8839           unsigned HOST_WIDE_INT c4
8840             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
8841    }
8842    (if (prec >= 16
8843         && prec <= 64
8844         && pow2p_hwi (prec)
8845         && TYPE_UNSIGNED (type)
8846         && integer_onep (@4)
8847         && wi::to_widest (@10) == 2
8848         && wi::to_widest (@5) == 4
8849         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
8850         && tree_to_uhwi (@2) == c1
8851         && tree_to_uhwi (@3) == c2
8852         && tree_to_uhwi (@9) == c3
8853         && tree_to_uhwi (@7) == c3
8854         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
8855     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
8856                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8857      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
8858      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
8859         five bits for this to work without extension before adding.  */
8860      (with {
8861        tree half_type = NULL_TREE;
8862        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
8863        int half_prec = 8;
8864        if (m.exists ()
8865            && m.require () != TYPE_MODE (type))
8866          {
8867            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
8868            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
8869          }
8870        gcc_assert (half_prec > 2);
8871       }
8872       (if (half_type != NULL_TREE
8873            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
8874                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8875        (convert (plus
8876          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
8877          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
8878             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
8880 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
8881    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
8882    should lead to better code.  */
8883 (simplify
8884  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
8885  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8886       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
8887                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
8888   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8889    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
8890 #endif
8892 (for ffs (BUILT_IN_FFS BUILT_IN_FFSL BUILT_IN_FFSLL
8893           BUILT_IN_FFSIMAX)
8894  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
8895     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
8896  (for cmp (eq ne)
8897   (simplify
8898    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
8899     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
8900      (switch
8901       (if (integer_zerop (@1))
8902        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
8903       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
8904        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
8905       (if (single_use (@2))
8906        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8907                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
8908                                                       false, prec)); })
8909             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8910                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
8911                                                   false, prec)); }))))))
8913  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
8914  (for cmp (gt le)
8915       cmp2 (ne eq)
8916       cmp3 (eq ne)
8917       bit_op (bit_and bit_ior)
8918   (simplify
8919    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
8920     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
8921      (switch
8922       (if (integer_zerop (@1))
8923        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
8924       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
8925        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
8926       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
8927        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
8928       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
8929        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8930                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
8931                                                       false, prec)); }))
8932       (if (single_use (@2))
8933        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
8934                (cmp3 (bit_and @0
8935                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
8936                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
8937                                                   false, prec)); })
8938                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
8940 #if GIMPLE
8942 /* Simplify:
8943      a = op a1
8944      r = cond ? a : b
8945      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
8946 and,
8947     a = op a1
8948     r = cond ? b : a
8949     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
8951 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
8952      cond_op (COND_UNARY)
8953  (simplify
8954   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
8955    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8956     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8957         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8958      (cond_op @0 @1 @2))))
8959  (simplify
8960   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
8961    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8962     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8963         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8964      (cond_op (bit_not @0) @2 @1)))))
8966 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
8967      cond_op (COND_LEN_UNARY)
8968  (simplify
8969   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2 @4 @5)
8970    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8971     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8972         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8973      (cond_op @0 @1 @2 @4 @5))))
8974  (simplify
8975   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)) @4 @5)
8976    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
8977     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
8978         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
8979      (cond_op (bit_not @0) @2 @1 @4 @5)))))
8981 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
8982 (simplify
8983  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
8984  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8985       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
8986       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
8987  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
8988   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
8989   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
8990    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
8992 /* Simplify:
8994      a = a1 op a2
8995      r = c ? a : b;
8997    to:
8999      r = c ? a1 op a2 : b;
9001    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
9002    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
9003    simplification if the result of the operation isn't needed.
9005    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
9006    on targets that might not support them.  Any target implementing
9007    conditional internal functions must support the same comparisons
9008    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
9010 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9011      cond_op (COND_BINARY)
9012  (simplify
9013   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
9014   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9015    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9016         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9017         && single_use (@4))
9018     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
9019  (simplify
9020   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
9021   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9022    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9023         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9024         && single_use (@4))
9025     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
9027 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9028      cond_op (COND_LEN_BINARY)
9029  (simplify
9030   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3 @5 @6)
9031   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9032    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9033         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9034         && single_use (@4))
9035     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3) @5 @6)))))
9036  (simplify
9037   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)) @5 @6)
9038   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9039    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9040         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9041         && single_use (@4))
9042     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1) @5 @6))))))
9044 /* Same for ternary operations.  */
9045 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9046      cond_op (COND_TERNARY)
9047  (simplify
9048   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
9049   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9050    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9051         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9052         && single_use (@5))
9053     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
9054  (simplify
9055   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
9056   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9057    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9058         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9059         && single_use (@5))
9060     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
9061                   (view_convert:op_type @1)))))))
9063 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9064      cond_op (COND_LEN_TERNARY)
9065  (simplify
9066   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4 @6 @7)
9067   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9068    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9069         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9070         && single_use (@5))
9071     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4) @6 @7)))))
9072  (simplify
9073   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4 @6 @7)))
9074   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9075    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9076         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9077         && single_use (@5))
9078     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9079 #endif
9081 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9082    "else" value of an IFN_COND_*.  */
9083 (for cond_op (COND_BINARY)
9084  (simplify
9085   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
9086   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9087    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9088     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
9089  (simplify
9090   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
9091   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9092    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9093         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9094     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
9096 /* Same for ternary operations.  */
9097 (for cond_op (COND_TERNARY)
9098  (simplify
9099   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
9100   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9101    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9102     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
9103  (simplify
9104   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
9105   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9106    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9107         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9108     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
9110 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9111    "else" value of an IFN_COND_LEN_*.  */
9112 (for cond_len_op (COND_LEN_BINARY)
9113  (simplify
9114   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5)) @6)
9115   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9116    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9117     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @6) @4 @5)))))
9118  (simplify
9119   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7)))
9120   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9121    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9122         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9123     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9125 /* Same for ternary operations.  */
9126 (for cond_len_op (COND_LEN_TERNARY)
9127  (simplify
9128   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5 @6)) @7)
9129   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9130    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9131     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @7) @5 @6)))))
9132  (simplify
9133   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7 @8)))
9134   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9135    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9136         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9137     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1) @7 @8))))))
9139 /* Detect simplication for a conditional reduction where
9141    a = mask1 ? b : 0
9142    c = mask2 ? d + a : d
9144    is turned into
9146    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
9147 (simplify
9148   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 zerop@4) @1)
9149    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9150         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9151             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @4, 0)))
9152    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1)))
9154 /* Detect simplication for a conditional length reduction where
9156    a = mask ? b : 0
9157    c = i < len + bias ? d + a : d
9159    is turned into
9161    c = mask && i < len + bias ? d + b : d.  */
9162 (simplify
9163   (IFN_COND_LEN_ADD integer_truep @0 (vec_cond @1 @2 zerop@5) @0 @3 @4)
9164    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9165         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9166             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @5, 0)))
9167     (IFN_COND_LEN_ADD @1 @0 @2 @0 @3 @4)))
9169 /* Detect simplification for vector condition folding where
9171   c = mask1 ? (masked_op mask2 a b) : b
9173   into
9175   c = masked_op (mask1 & mask2) a b
9177   where the operation can be partially applied to one operand. */
9179 (for cond_op (COND_BINARY)
9180  (simplify
9181   (vec_cond @0
9182    (cond_op:s @1 @2 @3 @4) @3)
9183   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4)))
9185 /* And same for ternary expressions.  */
9187 (for cond_op (COND_TERNARY)
9188  (simplify
9189   (vec_cond @0
9190    (cond_op:s @1 @2 @3 @4 @5) @4)
9191   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4 @5)))
9193 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
9194    expressions like:
9196    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
9197    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
9199    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
9200    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
9201    bytes.  A is more efficiently tested as:
9203    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
9205    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
9207    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
9209    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
9211    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
9212    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
9214    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
9215    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
9216    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
9217    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
9218    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
9219    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
9220    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
9221    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
9222    pointer_pluses dead.  */
9223 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
9224  (for cmp (le lt)
9225   (simplify
9226    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
9227         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
9228    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
9229         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
9230         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
9231     /* Calculate the rhs constant.  */
9232     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
9233             offset_int rhs = off * 2; }
9234      /* Always fails for negative values.  */
9235      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
9236       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
9237          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
9238          same pointer_plus in multiple checks.  */
9239       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
9240               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
9241        (if (cmp == LT_EXPR)
9242         (gt (convert:sizetype
9243              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
9244                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
9245             { rhs_tree; })
9246         (gt (convert:sizetype
9247              (pointer_diff:ssizetype
9248               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
9249                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
9250               { swap_p ? @0 : @2; }))
9251             { rhs_tree; })))))))))
9253 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
9254    element of @1.  */
9255 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9256  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
9257   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
9258    (if (i >= 0)
9259     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
9260             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
9261             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
9262             tree size = bitsize_int (elt_bits);
9263             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
9264      (view_convert
9265       (bit_and:elt_type
9266        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
9267        { elt; })))))))
9269 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
9270 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9271   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
9272     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9273                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
9274             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
9275       (if (elt
9276            && !HONOR_SNANS (type)
9277            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
9278         { elt; }))))
9280 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
9281 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
9282             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9283      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
9284   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
9285     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
9287 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
9288    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
9289    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
9290    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
9291    elements.  */
9292 (for plusminus (plus minus)
9293      minusplus (minus plus)
9294  (simplify
9295   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
9296    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
9297         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
9298         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
9299            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
9300            from the minus.  */
9301         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
9302             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
9303             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
9304    (with
9305     {
9306       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9307       vec_perm_builder builder;
9308     }
9309     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
9310      (with
9311       {
9312         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9313         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9314         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
9315         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
9316         machine_mode wide_mode;
9317         scalar_mode wide_elt_mode;
9318         poly_uint64 wide_nunits;
9319         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
9320       }
9321       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9322            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9323            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9324            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9325            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9326            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9327                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9328        (with
9329         {
9330           tree stype
9331             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9332                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9333           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9335           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9336           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9337           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9338         }
9339         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9340              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9341              && fmt_old != NULL
9342              && fmt_new != NULL)
9343          (with
9344           {
9345             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9346                scalar mode xx instead.  */
9347             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9348                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9349               ntype = stype;
9350           }
9351           (if (fmt_new->signbit_rw
9352                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9353                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9354                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9355                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9356                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9357                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9358                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9359            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9360             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9361             (minus @0 (view_convert:type
9362                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9364 (simplify
9365  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9366  (with
9367   {
9368     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9369     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9370     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9372     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9373     vec_perm_builder builder;
9374   }
9375   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9376    (with
9377     {
9378       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9379       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9380       bool single_arg = (op0 == op1);
9381       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9382     }
9383     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9384      { op0; }
9385      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9386       { op1; }
9387       (with
9388        {
9389          if (!single_arg)
9390            {
9391              if (sel.all_from_input_p (0))
9392                op1 = op0;
9393              else if (sel.all_from_input_p (1))
9394                {
9395                  op0 = op1;
9396                  sel.rotate_inputs (1);
9397                }
9398              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9399                {
9400                  std::swap (op0, op1);
9401                  sel.rotate_inputs (1);
9402                }
9403            }
9404          gassign *def;
9405          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9406          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9407              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9408              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9409            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9410          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9411              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9412              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9413            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9414          tree t;
9415        }
9416        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9417              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9418             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9419                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9420             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9421         { t; }
9422         (with
9423          {
9424            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9425            tree ins = NULL_TREE;
9426            unsigned at = 0;
9428            /* See if the permutation is performing a single element
9429               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9430               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9431               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9432            if (op_mode != BLKmode
9433                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9434                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9435                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9436                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9437              {
9438                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9439                if (insert_first_p)
9440                  {
9441                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9442                       first vector we only can insert the first elt from
9443                       the first vector.  */
9444                    at = 0;
9445                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9446                      op0 = op1;
9447                  }
9448                /* The above can fail for two-element vectors which always
9449                   appear to insert the first element, so try inserting
9450                   into the second lane as well.  For more than two
9451                   elements that's wasted time.  */
9452                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9453                  {
9454                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9455                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9456                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9457                        break;
9458                    if (at < encoded_nelts
9459                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9460                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9461                      {
9462                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9463                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9464                        else
9465                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9466                      }
9467                  }
9468              }
9470            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9471            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9472              {
9473                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9474                   argument permutation while still allowing an equivalent
9475                   2-argument version.  */
9476                tree oldop2 = op2;
9477                if (sel.ninputs () == 2
9478                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9479                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9480                else
9481                  {
9482                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9483                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9484                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9485                    else
9486                      /* Not directly supported with either encoding,
9487                         so use the preferred form.  */
9488                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9489                  }
9490                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9491                  changed = true;
9492              }
9493          }
9494          (if (ins)
9495           (bit_insert { op0; } { ins; }
9496            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9497           (if (changed)
9498            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9500 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9502 (match vec_same_elem_p
9503  (vec_duplicate @0))
9505 (match vec_same_elem_p
9506  CONSTRUCTOR@0
9507  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9508       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9510 (match vec_same_elem_p
9511  @0
9512  (if (uniform_vector_p (@0))))
9515 (simplify
9516  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9517  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9518   @0
9519   (with
9520    {
9521      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9522    }
9523    (if (elem)
9524     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9526 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9527 (simplify
9528  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9529  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9530   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9531 (simplify
9532  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9533  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9534   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9537 /* Merge
9538      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9539      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9540    to
9541      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9543 (simplify
9544  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9545  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9546   (with
9547    {
9548      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9549      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9550      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9551      vec_perm_builder builder0;
9552      vec_perm_builder builder1;
9553      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9554    }
9555    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9556         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9557     (with
9558      {
9559        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9560        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9562        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9563          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
9565        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9567        tree op0 = NULL_TREE;
9568        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9569           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9570           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9571           handled and the new one can't be either, don't increase
9572           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9573        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9574            || (single_use (@0)
9575                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9576                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9577                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9578          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9579      }
9580      (if (op0)
9581       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
9583 /* Merge
9584      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9585      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
9586    to
9587      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
9588    when all elements from a or b are replaced by the later
9589    permutation.  */
9591 (simplify
9592  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
9593  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9594   (with
9595    {
9596      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9597      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9598      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9599      vec_perm_builder builder0;
9600      vec_perm_builder builder1;
9601      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9602    }
9603    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9604         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9605     (with
9606      {
9607        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9608        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9609        bool use_1 = false, use_2 = false;
9611        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9612          {
9613            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9614              builder2.quick_push (sel1[i]);
9615            else
9616              {
9617                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
9618                                     .to_constant ()];
9619                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9620                  use_1 = true;
9621                else
9622                  {
9623                    use_2 = true;
9624                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9625                  }
9626                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
9627              }
9628          }
9629      }
9630      (if (use_1 ^ use_2)
9631       (with
9632        {
9633          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9634          tree op0 = NULL_TREE;
9635          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9636             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9637             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9638             handled and the new one can't be either, don't increase
9639             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9640          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9641              || (single_use (@0)
9642                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9643                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9644                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9645            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9646        }
9647        (if (op0)
9648         (switch
9649          (if (use_1)
9650           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
9651          (if (use_2)
9652           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
9654 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
9656 (simplify
9657  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
9658  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9659   (with
9660    {
9661      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9662      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9663      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9664      vec_perm_builder builder0;
9665      vec_perm_builder builder1;
9666      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9667    }
9668    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9669         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9670     (with
9671      {
9672        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9673        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9674        bool use_1 = false, use_2 = false;
9676        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9677          {
9678            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9679              builder2.quick_push (sel1[i]);
9680            else
9681              {
9682                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
9683                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
9684                  use_1 = true;
9685                else
9686                  {
9687                    use_2 = true;
9688                    j -= sel0.nelts_per_input ();
9689                  }
9690                builder2.quick_push (j);
9691              }
9692          }
9693      }
9694      (if (use_1 ^ use_2)
9695       (with
9696        {
9697          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9698          tree op0 = NULL_TREE;
9699          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9700             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9701             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9702             handled and the new one can't be either, don't increase
9703             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9704          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9705              || (single_use (@0)
9706                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9707                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9708                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9709            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9710        }
9711        (if (op0)
9712         (switch
9713          (if (use_1)
9714           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
9715          (if (use_2)
9716           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
9719 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
9720    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
9721    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
9722    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
9723    to the number of trailing zeroes.  */
9724 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
9725   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
9727 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
9728  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
9729   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9730        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
9731        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9732        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
9733        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9734        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9735           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
9736        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
9737           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
9738        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
9739           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
9740           it's sign_extend vs zero_extend.  */
9741        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
9742            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
9743                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
9744        && single_use (@4)
9745        && single_use (@5))))
9747 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
9748  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
9749   (bit_op:c
9750    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
9751    @3)))
9753 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
9754  (bit_not
9755   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
9757 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
9758    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
9759 (simplify
9760   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
9761   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
9762   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
9763     (if (wi::popcount (i) == 1
9764          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
9765       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
9766         (bit_and @0 @1)
9767       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
9769 /* -x & 1 -> x & 1.  */
9770 (simplify 
9771  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
9772  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
9773   (bit_and @0 @1)))
9775 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
9776    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
9777    This is used mostly with the transformation of
9778    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
9779    It also can show up with bitfields.  */
9780 (simplify
9781  (convert? (negate @0))
9782  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9783       && TYPE_PRECISION (type) == 1
9784       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
9785   (convert @0)))
9787 /* Optimize
9788    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
9789    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
9790    c3 = c1 op c2
9791    -->
9792    c = a op b
9793    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
9794    For all integer non-div operations.  */
9795 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
9796          lshift rshift)
9797  (simplify
9798   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
9799    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
9800     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
9802 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
9803    all vector elements.  */
9804 (for op (plus minus mult)
9805  (simplify
9806   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
9807    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
9808         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9809     (with
9810      {
9811        tree perm_cst = @2;
9812        vec_perm_builder builder;
9813        bool full_perm_p = false;
9814        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
9815          {
9816            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
9818            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9819            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
9820            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
9822            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
9823            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
9824              {
9825                auto_sbitmap seen (nelts);
9826                bitmap_clear (seen);
9828                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
9830                for (i = 0; i < nelts; i++)
9831                  {
9832                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
9833                     break;
9834                    count++;
9835                  }
9836                full_perm_p = count == nelts;
9837              }
9838          }
9839       }
9840       (if (full_perm_p)
9841         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))