c++: Seed namespaces for bindings [PR106363]
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blobd57e29bfe1d68afd4df4dda20fecc2405ff05332
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 IFN_COPYSIGN
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 IFN_COND_COPYSIGN
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 IFN_COND_LEN_COPYSIGN
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 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
934  /* Simplify (t * u) / u -> t.  */
935  (simplify
936   (div (mult:c @0 @1) @1)
937   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
938    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (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    )))
949 #if GIMPLE
950  /* Simplify (t * u) / v -> t * (u / v) if u is multiple of v.  */
951  (simplify
952   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
953   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
954        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
955    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
956     (mult @0 (div! @1 @2))
957     (with {value_range vr0, vr1;}
958      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
959           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
960           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1))
961       (mult @0 (div! @1 @2))))
962    )))
963 #endif
964  /* Simplify (t * u) / (t * v) -> (u / v) if u is multiple of v.  */
965  (simplify
966   (div (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @0 INTEGER_CST@2))
967   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
968        && wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@1), wi::to_widest (@2), SIGNED))
969    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
970     (div @1 @2)
971 #if GIMPLE
972     (with {value_range vr0, vr1, vr2;}
973      (if (get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
974           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
975           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
976           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
977           && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr2))
978       (div @1 @2)))
979 #endif
980    ))))
982 #if GIMPLE
983 (for div (trunc_div exact_div)
984  /* Simplify (X + M*N) / N -> X / N + M.  */
985  (simplify
986   (div (plus:c@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
987   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
988   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
989        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
990        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
991        /* "N*M" doesn't overflow.  */
992        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
993        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
994        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
995        /* "X+(N*M)" doesn't overflow.  */
996        && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
997        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
998        && !vr4.undefined_p ()
999        /* "X+N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1000        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1001            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1002            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1003   (plus (div @0 @2) @1))))
1005  /* Simplify (X - M*N) / N -> X / N - M.  */
1006  (simplify
1007   (div (minus@4 @0 (mult:c@3 @1 @2)) @2)
1008   (with {value_range vr0, vr1, vr2, vr3, vr4;}
1009   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1010        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1011        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr2, @2)
1012        /* "N * M" doesn't overflow.  */
1013        && range_op_handler (MULT_EXPR).overflow_free_p (vr1, vr2)
1014        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0)
1015        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1016        /* "X - (N*M)" doesn't overflow.  */
1017        && range_op_handler (MINUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr3)
1018        && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr4, @4)
1019        && !vr4.undefined_p ()
1020        /* "X-N*M" is not with opposite sign as "X".  */
1021        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1022            || (vr0.nonnegative_p () && vr4.nonnegative_p ())
1023            || (vr0.nonpositive_p () && vr4.nonpositive_p ())))
1024   (minus (div @0 @2) @1)))))
1026 /* Simplify
1027    (X + C) / N -> X / N + C / N where C is multiple of N.
1028    (X + C) >> N -> X >> N + C>>N if low N bits of C is 0.  */
1029 (for op (trunc_div exact_div rshift)
1030  (simplify
1031   (op (plus@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1032    (with
1033     {
1034       wide_int c = wi::to_wide (@1);
1035       wide_int n = wi::to_wide (@2);
1036       bool shift = op == RSHIFT_EXPR;
1037 #define plus_op1(v) (shift ? wi::rshift (v, n, TYPE_SIGN (type)) \
1038                            : wi::div_trunc (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1039 #define exact_mod(v) (shift ? wi::ctz (v) >= n.to_shwi () \
1040                             : wi::multiple_of_p (v, n, TYPE_SIGN (type)))
1041       value_range vr0, vr1, vr3;
1042     }
1043     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1044          && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr0, @0))
1045      (if (exact_mod (c)
1046           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr1, @1)
1047           /* "X+C" doesn't overflow.  */
1048           && range_op_handler (PLUS_EXPR).overflow_free_p (vr0, vr1)
1049           && get_range_query (cfun)->range_of_expr (vr3, @3)
1050           && !vr3.undefined_p ()
1051           /* "X+C" and "X" are not of opposite sign.  */
1052           && (TYPE_UNSIGNED (type)
1053               || (vr0.nonnegative_p () && vr3.nonnegative_p ())
1054               || (vr0.nonpositive_p () && vr3.nonpositive_p ())))
1055        (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, plus_op1 (c)); })
1056        (if (!vr0.undefined_p () && TYPE_UNSIGNED (type) && c.sign_mask () < 0
1057             && exact_mod (-c)
1058             /* unsigned "X-(-C)" doesn't underflow.  */
1059             && wi::geu_p (vr0.lower_bound (), -c))
1060          (plus (op @0 @2) { wide_int_to_tree (type, -plus_op1 (-c)); })))))))
1061 #undef plus_op1
1062 #undef exact_mod
1063 #endif
1065 /* (nop_outer_cast)-(inner_cast)var -> -(outer_cast)(var)
1066    if var is smaller in precision.
1067    This is always safe for both doing the negative in signed or unsigned
1068    as the value for undefined will not show up.
1069    Note the outer cast cannot be a boolean type as the only valid values
1070    are 0,-1/1 (depending on the signedness of the boolean) and the negative
1071    is there to get the correct value.  */
1072 (simplify
1073  (convert (negate:s@1 (convert:s @0)))
1074  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1075       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1076       && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1077       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE)
1078     (negate (convert @0))))
1080 (for op (negate abs)
1081  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1082  (for coss (COS COSH)
1083   (simplify
1084    (coss (op @0))
1085     (coss @0)))
1086  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
1087  (for pows (POW)
1088   (simplify
1089    (pows (op @0) REAL_CST@1)
1090    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1091     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1092      (pows @0 @1)))))
1093  /* Likewise for powi.  */
1094  (for pows (POWI)
1095   (simplify
1096    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
1097    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1098     (pows @0 @1))))
1099  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
1100  (for hypots (HYPOT)
1101   (simplify
1102    (hypots (op @0) @1)
1103    (hypots @0 @1))
1104   (simplify
1105    (hypots @0 (op @1))
1106    (hypots @0 @1)))
1107  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
1108  (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1109   (simplify
1110    (copysigns (op @0) @1)
1111    (copysigns @0 @1))))
1113 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
1114 (simplify
1115  (mult (abs@1 @0) @1)
1116  (mult @0 @0))
1118 /* Convert absu(x)*absu(x) -> x*x.  */
1119 (simplify
1120  (mult (absu@1 @0) @1)
1121  (mult (convert@2 @0) @2))
1123 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
1124 (for coss (COS COSH)
1125  (for copysigns (COPYSIGN)
1126   (simplify
1127    (coss (copysigns @0 @1))
1128     (coss @0))))
1130 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
1131 (for pows (POW)
1132  (for copysigns (COPYSIGN)
1133   (simplify
1134    (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
1135    (with { HOST_WIDE_INT n; }
1136     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
1137      (pows @0 @1))))))
1138 /* Likewise for powi.  */
1139 (for pows (POWI)
1140  (for copysigns (COPYSIGN)
1141   (simplify
1142    (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
1143    (if ((wi::to_wide (@1) & 1) == 0)
1144     (pows @0 @1)))))
1146 (for hypots (HYPOT)
1147  (for copysigns (COPYSIGN)
1148   /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
1149   (simplify
1150    (hypots (copysigns @0 @1) @2)
1151    (hypots @0 @2))
1152   /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
1153   (simplify
1154    (hypots @0 (copysigns @1 @2))
1155    (hypots @0 @1))))
1157 /* copysign(x, CST) -> abs (x).  */
1158 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1159  (simplify
1160   (copysigns @0 REAL_CST@1)
1161   (if (!REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1162    (abs @0))))
1164 /* Transform fneg (fabs (X)) -> copysign (X, -1).  */
1165 (simplify
1166  (negate (abs @0))
1167  (IFN_COPYSIGN @0 { build_minus_one_cst (type); }))
1169 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
1170 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1171  (simplify
1172   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
1173   (copysigns @0 @2)))
1175 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
1176 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
1177  (simplify
1178   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
1179   (mult @0 @0)))
1181 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
1182 (for ccoss (CCOS CCOSH)
1183  (simplify
1184   (ccoss (negate @0))
1185    (ccoss @0)))
1187 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
1188 (for ops (conj negate)
1189  (for cabss (CABS)
1190   (simplify
1191    (cabss (ops @0))
1192    (cabss @0))))
1194 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
1195 (simplify
1196  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
1197   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
1198        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1199    (lshift @0 @2)))
1201 /* Shifts by precision or greater result in zero.  */
1202 (for shift (lshift rshift)
1203  (simplify
1204   (shift @0 uniform_integer_cst_p@1)
1205   (if ((GIMPLE || !sanitize_flags_p (SANITIZE_SHIFT_EXPONENT))
1206        /* Leave arithmetic right shifts of possibly negative values alone.  */
1207        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1208            || shift == LSHIFT_EXPR
1209            || tree_expr_nonnegative_p (@0))
1210        /* Use a signed compare to leave negative shift counts alone.  */
1211        && wi::ges_p (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@1)),
1212                      element_precision (type)))
1213    { build_zero_cst (type); })))
1215 /* Shifts by constants distribute over several binary operations,
1216    hence (X << C) + (Y << C) can be simplified to (X + Y) << C.  */
1217 (for op (plus minus)
1218   (simplify
1219     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1220     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1221          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1222          && !TYPE_SATURATING (type))
1223       (lshift (op @0 @2) @1))))
1225 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1226   (simplify
1227     (op (lshift:s @0 @1) (lshift:s @2 @1))
1228     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1229       (lshift (op @0 @2) @1)))
1230   (simplify
1231     (op (rshift:s @0 @1) (rshift:s @2 @1))
1232     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1233       (rshift (op @0 @2) @1))))
1235 /* Fold (1 << (C - x)) where C = precision(type) - 1
1236    into ((1 << C) >> x). */
1237 (simplify
1238  (lshift integer_onep@0 (minus@1 INTEGER_CST@2 @3))
1239   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1240        && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type) - 1)
1241        && single_use (@1))
1242    (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1243      (rshift (lshift @0 @2) @3)
1244    (with
1245     { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1246     (convert (rshift (lshift (convert:utype @0) @2) @3))))))
1248 /* Fold ((type)(a<0)) << SIGNBITOFA into ((type)a) & signbit. */
1249 (simplify
1250  (lshift (convert (lt @0 integer_zerop@1)) INTEGER_CST@2)
1251  (if (TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == SIGNED
1252       && wi::eq_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1))
1253   (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type)); }
1254    (bit_and (convert @0)
1255             { wide_int_to_tree (type,
1256                                 wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2))); }))))
1258 /* Fold (-x >> C) into -(x > 0) where C = precision(type) - 1.  */
1259 (for cst (INTEGER_CST VECTOR_CST)
1260  (simplify
1261   (rshift (negate:s @0) cst@1)
1262    (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1263         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
1264     (with { tree stype = TREE_TYPE (@1);
1265             tree bt = truth_type_for (type);
1266             tree zeros = build_zero_cst (type);
1267             tree cst = NULL_TREE; }
1268      (switch
1269       /* Handle scalar case.  */
1270       (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1271            /* If we apply the rule to the scalar type before vectorization
1272               we will enforce the result of the comparison being a bool
1273               which will require an extra AND on the result that will be
1274               indistinguishable from when the user did actually want 0
1275               or 1 as the result so it can't be removed.  */
1276            && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
1277            && wi::eq_p (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (type) - 1))
1278        (negate (convert (gt @0 { zeros; }))))
1279       /* Handle vector case.  */
1280       (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
1281            /* First check whether the target has the same mode for vector
1282               comparison results as it's operands do.  */
1283            && TYPE_MODE (bt) == TYPE_MODE (type)
1284            /* Then check to see if the target is able to expand the comparison
1285               with the given type later on, otherwise we may ICE.  */
1286            && expand_vec_cmp_expr_p (type, bt, GT_EXPR)
1287            && (cst = uniform_integer_cst_p (@1)) != NULL
1288            && wi::eq_p (wi::to_wide (cst), element_precision (type) - 1))
1289        (view_convert (gt:bt @0 { zeros; }))))))))
1291 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
1292 (simplify
1293  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1294   (if (flag_associative_math
1295        && single_use (@3))
1296    (with
1297     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
1298     (if (tem)
1299      (rdiv { tem; } @1)))))
1301 /* Simplify ~X & X as zero.  */
1302 (simplify
1303  (bit_and (convert? @0) (convert? @1))
1304  (with { bool wascmp; }
1305   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1306        && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1307    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1309 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
1310 (simplify
1311   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
1312   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1313     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
1315 (for bitop (bit_and bit_ior)
1316      cmp (eq ne)
1317  /* PR35691: Transform
1318     (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
1319     (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
1320  (simplify
1321   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
1322    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1323         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1324         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1325     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2)))
1326  /* Transform:
1327     (x == -1 & y == -1) -> (x & typeof(x)(y)) == -1.
1328     (x != -1 | y != -1) -> (x & typeof(x)(y)) != -1.  */
1329  (simplify
1330   (bitop (cmp @0 integer_all_onesp@2) (cmp @1 integer_all_onesp))
1331    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1332         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1333         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1334     (cmp (bit_and @0 (convert @1)) @2))))
1336 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
1337 (simplify
1338  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
1339   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
1340 (simplify
1341  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
1342  (if (~wi::to_wide (@2) == wi::to_wide (@1))
1343   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
1345 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
1346 (simplify
1347  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
1348   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
1350 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
1351 (for op (bit_ior bit_xor plus)
1352  (simplify
1353   (op (bit_and:c @0 @2) (bit_and:c @3 @1))
1354   (with { bool wascmp0, wascmp1; }
1355    (if (bitwise_inverted_equal_p (@2, @1, wascmp0)
1356         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @3, wascmp1)
1357         && ((!wascmp0 && !wascmp1)
1358             || element_precision (type) == 1))
1359    (bit_xor @0 @1)))))
1361 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
1362 (simplify
1363   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1364   (bit_ior @0 @1))
1366 /* (a & ~b) | (a ^ b)  -->  a ^ b  */
1367 (simplify
1368  (bit_ior:c (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_xor:c@2 @0 @1))
1369  @2)
1371 /* (a & ~b) ^ ~a  -->  ~(a & b)  */
1372 (simplify
1373  (bit_xor:c (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_not @0))
1374  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1376 /* (~a & b) ^ a  -->   (a | b)   */
1377 (simplify
1378  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not @0) @1) @0)
1379  (bit_ior @0 @1))
1381 /* (a | b) & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1382 (simplify
1383  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1384  (bit_and @0 @1))
1386 /* (a | b) & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above).  */
1387 (simplify
1388  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1389  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1390       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1391   (bit_and @0 @1)))
1393 /* a | ~(a ^ b)  -->  a | ~b  */
1394 (simplify
1395  (bit_ior:c @0 (bit_not:s (bit_xor:c @0 @1)))
1396  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1398 /* a | (a == b)  -->  a | (b^1) (boolean version of the above). */
1399 (simplify
1400  (bit_ior:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1401  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1402       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1403   (bit_ior @0 (bit_xor @1 { build_one_cst (type); }))))
1405 /* a | ((~a) ^ b)  -->  a | (~b) (alt version of the above 2) */
1406 (simplify
1407  (bit_ior:c @0 (bit_xor:cs @1 @2))
1408  (with { bool wascmp; }
1409  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1410       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1411   (bit_ior @0 (bit_not @2)))))
1413 /* a & ~(a ^ b)  -->  a & b  */
1414 (simplify
1415  (bit_and:c @0 (bit_not (bit_xor:c @0 @1)))
1416  (bit_and @0 @1))
1418 /* a & (a == b)  -->  a & b (boolean version of the above). */
1419 (simplify
1420  (bit_and:c @0 (nop_convert? (eq:c @0 @1)))
1421  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1422       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1423   (bit_and @0 @1)))
1425 /* a & ((~a) ^ b)  -->  a & b (alt version of the above 2) */
1426 (simplify
1427  (bit_and:c @0 (bit_xor:c @1 @2))
1428  (with { bool wascmp; }
1429  (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp)
1430       && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1431   (bit_and @0 @2))))
1433 /* (a | b) | (a &^ b)  -->  a | b  */
1434 (for op (bit_and bit_xor)
1435  (simplify
1436   (bit_ior:c (bit_ior@2 @0 @1) (op:c @0 @1))
1437   @2))
1439 /* (a & b) | ~(a ^ b)  -->  ~(a ^ b)  */
1440 (simplify
1441  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (bit_not@2 (bit_xor @0 @1)))
1442  @2)
1444 /* (a & b) | (a == b)  -->  a == b  */
1445 (simplify
1446  (bit_ior:c (bit_and:c @0 @1) (nop_convert?@2 (eq @0 @1)))
1447  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1448       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
1449   @2))
1451 /* ~(~a & b)  -->  a | ~b  */
1452 (simplify
1453  (bit_not (bit_and:cs (bit_not @0) @1))
1454  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1456 /* ~(~a | b) --> a & ~b */
1457 (simplify
1458  (bit_not (bit_ior:cs (bit_not @0) @1))
1459  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1461 /* (a ^ b) & ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) & ~c */
1462 (simplify
1463  (bit_and:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:cs (bit_xor:cs @1 @2) @0))
1464  (bit_and @3 (bit_not @2)))
1466 /* (a ^ b) | ((b ^ c) ^ a) --> (a ^ b) | c */
1467 (simplify
1468  (bit_ior:c (bit_xor:c@3 @0 @1) (bit_xor:c (bit_xor:c @1 @2) @0))
1469  (bit_ior @3 @2))
1471 /* (~X | C) ^ D -> (X | C) ^ (~D ^ C) if (~D ^ C) can be simplified.  */
1472 (simplify
1473  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1474   (bit_xor (bit_ior @0 @1) (bit_xor! (bit_not! @2) @1)))
1476 /* (~X & C) ^ D -> (X & C) ^ (D ^ C) if (D ^ C) can be simplified.  */
1477 (simplify
1478  (bit_xor:c (bit_and:cs (bit_not:s @0) @1) @2)
1479   (bit_xor (bit_and @0 @1) (bit_xor! @2 @1)))
1481 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
1482 (simplify
1483  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
1484  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1485       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1486   (bit_xor @0 @1)))
1488 /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
1489    ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
1490    Similarly if (N & M) == 0,
1491    ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
1492    and for - instead of + (or unary - instead of +)
1493    and/or ^ instead of |.
1494    If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
1495 (for op (plus minus)
1496  (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1497   (simplify
1498    (bit_and (op:s (bitop:s@0 @3 INTEGER_CST@4) @1) INTEGER_CST@2)
1499     (with
1500      { tree pmop[2];
1501        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, bitop,
1502                                        @3, @4, @1, ERROR_MARK, NULL_TREE,
1503                                        NULL_TREE, pmop); }
1504      (if (utype)
1505       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1506                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1507                         (convert:utype @2))))))
1508   (simplify
1509    (bit_and (op:s @0 (bitop:s@1 @3 INTEGER_CST@4)) INTEGER_CST@2)
1510     (with
1511      { tree pmop[2];
1512        tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1513                                        NULL_TREE, NULL_TREE, @1, bitop, @3,
1514                                        @4, pmop); }
1515      (if (utype)
1516       (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1517                             (convert:utype { pmop[1]; }))
1518                         (convert:utype @2)))))))
1519  (simplify
1520   (bit_and (op:s @0 @1) INTEGER_CST@2)
1521    (with
1522     { tree pmop[2];
1523       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @2, op, @0, ERROR_MARK,
1524                                       NULL_TREE, NULL_TREE, @1, ERROR_MARK,
1525                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1526     (if (utype)
1527      (convert (bit_and (op (convert:utype { pmop[0]; })
1528                            (convert:utype { pmop[1]; }))
1529                        (convert:utype @2)))))))
1530 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1531  (simplify
1532   (bit_and (negate:s (bitop:s@0 @2 INTEGER_CST@3)) INTEGER_CST@1)
1533    (with
1534     { tree pmop[2];
1535       tree utype = fold_bit_and_mask (TREE_TYPE (@0), @1, NEGATE_EXPR, @0,
1536                                       bitop, @2, @3, NULL_TREE, ERROR_MARK,
1537                                       NULL_TREE, NULL_TREE, pmop); }
1538     (if (utype)
1539      (convert (bit_and (negate (convert:utype { pmop[0]; }))
1540                        (convert:utype @1)))))))
1542 /* X % Y is smaller than Y.  */
1543 (for cmp (lt ge)
1544  (simplify
1545   (cmp:c (trunc_mod @0 @1) @1)
1546   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1547    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
1549 /* x | ~0 -> ~0  */
1550 (simplify
1551  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
1552  @1)
1554 /* x | 0 -> x  */
1555 (simplify
1556  (bit_ior @0 integer_zerop)
1557  @0)
1559 /* x & 0 -> 0  */
1560 (simplify
1561  (bit_and @0 integer_zerop@1)
1562  @1)
1564 /* ~x | x -> -1 */
1565 /* ~x ^ x -> -1 */
1566 (for op (bit_ior bit_xor)
1567  (simplify
1568   (op (convert? @0) (convert? @1))
1569   (with { bool wascmp; }
1570    (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
1571         && bitwise_inverted_equal_p (@0, @1, wascmp))
1572     (convert
1573      { wascmp
1574         ? constant_boolean_node (true, type)
1575         : build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))))
1577 /* x ^ x -> 0 */
1578 (simplify
1579   (bit_xor @0 @0)
1580   { build_zero_cst (type); })
1582 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
1583 (simplify
1584   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
1585   (bit_not @0))
1587 /* x & ~0 -> x  */
1588 (simplify
1589  (bit_and @0 integer_all_onesp)
1590   (non_lvalue @0))
1592 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
1593 (for bitop (bit_and bit_ior)
1594  (simplify
1595   (bitop @0 @0)
1596   (non_lvalue @0)))
1598 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
1599 #if GIMPLE
1600 (simplify
1601  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1602  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1603       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1604   @0))
1606 /* `a & (x | CST)` -> a if we know that (a & ~CST) == 0   */
1607 (simplify
1608  (bit_and:c SSA_NAME@0 (bit_ior @1 INTEGER_CST@2))
1609  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1610       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@2)) == 0)
1611   @0))
1613 /* x | C -> C if we know that x & ~C == 0.  */
1614 (simplify
1615  (bit_ior SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
1616  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1617       && wi::bit_and_not (get_nonzero_bits (@0), wi::to_wide (@1)) == 0)
1618   @1))
1619 #endif
1621 /* ~(~X - Y) -> X + Y and ~(~X + Y) -> X - Y.  */
1622 (simplify
1623  (bit_not (minus (bit_not @0) @1))
1624  (plus @0 @1))
1625 (simplify
1626  (bit_not (plus:c (bit_not @0) @1))
1627  (minus @0 @1))
1628 /* (~X - ~Y) -> Y - X.  */
1629 (simplify
1630  (minus (bit_not @0) (bit_not @1))
1631   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1632    (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1633     (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @0))))))
1635 /* ~(X - Y) -> ~X + Y.  */
1636 (simplify
1637  (bit_not (minus:s @0 @1))
1638  (plus (bit_not @0) @1))
1639 (simplify
1640  (bit_not (plus:s @0 INTEGER_CST@1))
1641  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1642        && TYPE_UNSIGNED (type))
1643       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1644           && may_negate_without_overflow_p (@1)))
1645   (plus (bit_not @0) { const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); })))
1647 #if GIMPLE
1648 /* ~X + Y -> (Y - X) - 1.  */
1649 (simplify
1650  (plus:c (bit_not @0) @1)
1651   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1652        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
1653        /* -1 - X is folded to ~X, so we'd recurse endlessly.  */
1654        && !integer_all_onesp (@1))
1655    (plus (minus @1 @0) { build_minus_one_cst (type); })
1656    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1657         && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1658         && wi::to_wide (@1) != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type),
1659                                               SIGNED))
1660     (minus (plus @1 { build_minus_one_cst (type); }) @0))))
1661 #endif
1663 /* ~(X >> Y) -> ~X >> Y if ~X can be simplified.  */
1664 (simplify
1665  (bit_not (rshift:s @0 @1))
1666   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1667    (rshift (bit_not! @0) @1)
1668    /* For logical right shifts, this is possible only if @0 doesn't
1669       have MSB set and the logical right shift is changed into
1670       arithmetic shift.  */
1671    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1672         && !wi::neg_p (tree_nonzero_bits (@0)))
1673     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1674      (convert (rshift (bit_not! (convert:stype @0)) @1))))))
1676 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
1677 (simplify
1678  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
1679  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
1681 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
1682 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
1683 (for bitop (bit_and bit_ior)
1684  (simplify
1685   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
1686   (bitop @0 (bit_not @1))))
1688 /* (~x & y) | ~(x | y) -> ~x */
1689 (simplify
1690  (bit_ior:c (bit_and:c (bit_not@2 @0) @1) (bit_not (bit_ior:c @0 @1)))
1691  @2)
1693 /* (x | y) ^ (x | ~y) -> ~x */
1694 (simplify
1695  (bit_xor:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1696  (bit_not @0))
1698 /* (x & y) | ~(x | y) -> ~(x ^ y) */
1699 (simplify
1700  (bit_ior:c (bit_and:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1701  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1703 /* (~x | y) ^ (x ^ y) -> x | ~y */
1704 (simplify
1705  (bit_xor:c (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_xor:s @0 @1))
1706  (bit_ior @0 (bit_not @1)))
1708 /* (x ^ y) | ~(x | y) -> ~(x & y) */
1709 (simplify
1710  (bit_ior:c (bit_xor:s @0 @1) (bit_not:s (bit_ior:s @0 @1)))
1711  (bit_not (bit_and @0 @1)))
1713 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
1714 (simplify
1715  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1716  (bit_xor @0 @1))
1718 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
1719 (simplify
1720  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1721  (bit_and @0 @1))
1723 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
1724 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
1725 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
1726 (for op (plus bit_ior bit_xor)
1727  (simplify
1728   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1729   (bit_ior @0 @1)))
1731 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
1732 (simplify
1733  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1734  (plus @0 @1))
1736 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
1737 (simplify
1738  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
1739  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1740       && !TYPE_SATURATING (type))
1741   (bit_and @0 @1)))
1743 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
1744 (simplify
1745  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
1746  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1747       && !TYPE_SATURATING (type))
1748   (bit_ior @0 @1)))
1750 /* (x | y) - y -> (x & ~y) */
1751 (simplify
1752  (minus (bit_ior:cs @0 @1) @1)
1753  (bit_and @0 (bit_not @1)))
1755 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
1756 (simplify
1757  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
1758  (bit_and @0 @1))
1760 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
1761 (simplify
1762  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
1763  (bit_xor @0 @1))
1765 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
1766 (simplify
1767  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
1768  (bit_xor @0 @1))
1770 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
1771 (simplify
1772  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 @2))
1773  (with { bool wascmp; }
1774   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1775        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1776    (bit_and @0 @1))))
1778 /* (~x | y) & (x | ~y) -> ~(x ^ y) */
1779 (simplify
1780  (bit_and (bit_ior:cs (bit_not @0) @1) (bit_ior:cs @0 (bit_not @1)))
1781  (bit_not (bit_xor @0 @1)))
1783 /* (~x | y) ^ (x | ~y) -> x ^ y */
1784 (simplify
1785  (bit_xor (bit_ior:c (bit_not @0) @1) (bit_ior:c @0 (bit_not @1)))
1786  (bit_xor @0 @1))
1788 /* ((x & y) - (x | y)) - 1 -> ~(x ^ y) */
1789 (simplify
1790  (plus (nop_convert1? (minus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1791                               (nop_convert2? (bit_ior @0 @1))))
1792        integer_all_onesp)
1793  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1794       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1795       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1796       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1797  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1798 (simplify
1799  (minus (nop_convert1? (plus@2 (nop_convert2? (bit_and:c @0 @1))
1800                                integer_all_onesp))
1801        (nop_convert3? (bit_ior @0 @1)))
1802  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1803       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1804       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1805       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1806  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1807 (simplify
1808  (minus (nop_convert1? (bit_and @0 @1))
1809        (nop_convert2? (plus@2 (nop_convert3? (bit_ior:c @0 @1))
1810                                integer_onep)))
1811  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1812       && !TYPE_SATURATING (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2))
1813       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@2))
1814       && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@2)))
1815  (bit_not (convert (bit_xor @0 @1)))))
1817 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
1818    ~x | ~y -> ~(x & y) */
1819 (for op (bit_and bit_ior)
1820      rop (bit_ior bit_and)
1821  (simplify
1822   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1823   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1824        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1825    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
1827 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
1828    with a constant, and the two constants have no bits in common,
1829    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
1830    simplifications.  */
1831 (for op (bit_xor plus)
1832  (simplify
1833   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
1834       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
1835   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1836        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
1837        && (wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@3)) == 0)
1838    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
1840 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
1841 (simplify
1842  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
1843  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1844   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
1846 /* (~X | Y) ^ X -> ~(X & Y).  */
1847 (simplify
1848  (bit_xor:c (nop_convert1? (bit_ior:c (nop_convert2? (bit_not @0)) @1)) @2)
1849  (if (bitwise_equal_p (@0, @2))
1850   (convert (bit_not (bit_and @0 (convert @1))))))
1852 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
1853 (simplify
1854  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
1855  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1856       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
1857   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
1859 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
1860 (simplify
1861  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
1862  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1863   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
1865 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
1866 (for opo (bit_and bit_xor)
1867      opi (bit_xor bit_and)
1868  (simplify
1869   (opo:c (opi:cs @0 @1) @1)
1870   (bit_and (bit_not @0) @1)))
1872 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
1873    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
1874    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
1875    constants are involved.  For example, convert
1876      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
1877    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
1878 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
1879      rop (bit_ior bit_and bit_and)
1880  (simplify
1881   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
1882   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1883        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1884    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
1886 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
1887 /* (X & Y) & Y -> X & Y
1888    (X | Y) | Y -> X | Y  */
1889 (for op (bit_and bit_ior)
1890  (simplify
1891   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1892   @2))
1893 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
1894 (simplify
1895  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
1896  (convert @0))
1898 /* (X & ~Y) & Y -> 0 */
1899 (simplify
1900  (bit_and:c (bit_and @0 @1) @2)
1901  (with { bool wascmp; }
1902   (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1903        || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1904    { wascmp ? constant_boolean_node (false, type) : build_zero_cst (type); })))
1905 /* (X | ~Y) | Y -> -1 */
1906 (simplify
1907  (bit_ior:c (bit_ior @0 @1) @2)
1908  (with { bool wascmp; }
1909   (if ((bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
1910         || bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp))
1911        && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
1912    { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1914 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
1915    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
1916 (for op (bit_and bit_ior)
1917  (simplify
1918   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
1919   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1920        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1921    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
1922     (op @3 (convert @2))
1923     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
1924      (op (convert @1) @5))))))
1925 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
1926 (simplify
1927  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
1928  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1929       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
1930   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
1932 /* Convert abs (abs (X)) into abs (X).
1933    also absu (absu (X)) into absu (X).  */
1934 (simplify
1935  (abs (abs@1 @0))
1936  @1)
1938 (simplify
1939  (absu (convert@2 (absu@1 @0)))
1940  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@1)))
1941   @1))
1943 /* Convert abs[u] (-X) -> abs[u] (X).  */
1944 (simplify
1945  (abs (negate @0))
1946  (abs @0))
1948 (simplify
1949  (absu (negate @0))
1950  (absu @0))
1952 /* Convert abs[u] (X)  where X is nonnegative -> (X).  */
1953 (simplify
1954  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
1955  @0)
1957 (simplify
1958  (absu tree_expr_nonnegative_p@0)
1959  (convert @0))
1961 /* Simplify (-(X < 0) | 1) * X into abs (X) or absu(X).  */
1962 (simplify
1963  (mult:c (nop_convert1?
1964           (bit_ior (nop_convert2? (negate (convert? (lt @0 integer_zerop))))
1965                     integer_onep))
1966          (nop_convert3? @0))
1967  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1968       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1969       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1970   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
1971    (absu @0)
1972    (abs @0)
1973   )
1977 /* A few cases of fold-const.cc negate_expr_p predicate.  */
1978 (match negate_expr_p
1979  INTEGER_CST
1980  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
1981        && TYPE_UNSIGNED (type))
1982       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
1983           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
1984 (match negate_expr_p
1985  FIXED_CST)
1986 (match negate_expr_p
1987  (negate @0)
1988  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
1989 (match negate_expr_p
1990  REAL_CST
1991  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
1992 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
1993    ways.  */
1994 (match negate_expr_p
1995  VECTOR_CST
1996  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
1997 (match negate_expr_p
1998  (minus @0 @1)
1999  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
2000       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2001           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2002           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))))
2004 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
2005 (simplify
2006  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
2007   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2008        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2009    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
2011 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
2012 (simplify
2013  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
2014  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2015       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
2016   (minus (negate @1) @0)))
2018 /* -(A - B) -> B - A.  */
2019 (simplify
2020  (negate (minus @0 @1))
2021  (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
2022       || (FLOAT_TYPE_P (type)
2023           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2024           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)))
2025   (minus @1 @0)))
2026 (simplify
2027  (negate (pointer_diff @0 @1))
2028  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
2029   (pointer_diff @1 @0)))
2031 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
2032 (simplify
2033  (minus @0 negate_expr_p@1)
2034  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
2035  (plus @0 (negate @1))))
2037 /* 1 - a is a ^ 1 if a had a bool range. */
2038 /* This is only enabled for gimple as sometimes
2039    cfun is not set for the function which contains
2040    the SSA_NAME (e.g. while IPA passes are happening,
2041    fold might be called).  */
2042 (simplify
2043  (minus integer_onep@0 SSA_NAME@1)
2044   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2045        && ssa_name_has_boolean_range (@1))
2046    (bit_xor @1 @0)))
2048 /* Other simplifications of negation (c.f. fold_negate_expr_1).  */
2049 (simplify
2050  (negate (mult:c@0 @1 negate_expr_p@2))
2051  (if (! TYPE_UNSIGNED (type)
2052       && ! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2053       && single_use (@0))
2054   (mult @1 (negate @2))))
2056 (simplify
2057  (negate (rdiv@0 @1 negate_expr_p@2))
2058  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2059       && single_use (@0))
2060   (rdiv @1 (negate @2))))
2062 (simplify
2063  (negate (rdiv@0 negate_expr_p@1 @2))
2064  (if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)
2065       && single_use (@0))
2066   (rdiv (negate @1) @2)))
2068 /* Fold -((int)x >> (prec - 1)) into (unsigned)x >> (prec - 1).  */
2069 (simplify
2070  (negate (convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)))
2071  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2072       && wi::to_wide (@1) == element_precision (type) - 1)
2073   (with { tree stype = TREE_TYPE (@0);
2074           tree ntype = TYPE_UNSIGNED (stype) ? signed_type_for (stype)
2075                                              : unsigned_type_for (stype); }
2076    (if (VECTOR_TYPE_P (type))
2077     (view_convert (rshift (view_convert:ntype @0) @1))
2078     (convert (rshift (convert:ntype @0) @1))))))
2080 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
2081    when profitable.
2082    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
2083    binary operation result instead of to the operands.  This allows
2084    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
2085    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
2086 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2087  (simplify
2088   (bitop (convert@2 @0) (convert?@3 @1))
2089   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2090          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2091          && (int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0))
2092              || tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type)))
2093         || types_match (@0, @1))
2094        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2095        && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2096        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE
2097        /* ???  This transform conflicts with fold-const.cc doing
2098           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
2099           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
2100           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
2101           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
2102        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
2103        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
2104               after hoisting the conversion the operation will be narrower.
2105               It is also a good if the conversion is a nop as moves the
2106               conversion to one side; allowing for combining of the conversions.  */
2107            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
2108            /* The conversion check for being a nop can only be done at the gimple
2109               level as fold_binary has some re-association code which can conflict
2110               with this if there is a "constant" which is not a full INTEGER_CST.  */
2111            || (GIMPLE && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
2112            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
2113               mode.  */
2114            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
2115            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
2116               of its mode.  */
2117            || !type_has_mode_precision_p (type)
2118            /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2119               in smaller IL.  */
2120            || (GIMPLE
2121                && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2122                && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2123                && single_use (@2)
2124                && single_use (@3))))
2125    (convert (bitop @0 (convert @1)))))
2126  /* In GIMPLE, getting rid of 2 conversions for one new results
2127     in smaller IL.  */
2128  (simplify
2129   (convert (bitop:cs@2 (nop_convert:s @0) @1))
2130   (if (GIMPLE
2131        && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
2132        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
2133        && types_match (type, @0)
2134        && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2135        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != OFFSET_TYPE)
2136    (bitop @0 (convert @1)))))
2138 (for bitop (bit_and bit_ior)
2139      rbitop (bit_ior bit_and)
2140   /* (x | y) & x -> x */
2141   /* (x & y) | x -> x */
2142  (simplify
2143   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
2144   @0)
2145  /* (~x | y) & x -> x & y */
2146  /* (~x & y) | x -> x | y */
2147  (simplify
2148   (bitop:c (rbitop:c @2 @1) @0)
2149   (with { bool wascmp; }
2150    (if (bitwise_inverted_equal_p (@0, @2, wascmp)
2151         && (!wascmp || element_precision (type) == 1))
2152     (bitop @0 @1))))
2153   /* (x | y) & (x & z) -> (x & z) */
2154   /* (x & y) | (x | z) -> (x | z) */
2155  (simplify
2156   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bitop:c@3 @0 @2))
2157   @3)
2158  /* (x | c) & ~(y | c) -> x & ~(y | c) */
2159  /* (x & c) | ~(y & c) -> x | ~(y & c) */
2160  (simplify
2161   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@3 (rbitop:c @1 @2)))
2162   (bitop @0 @3))
2163  /* x & ~(y | x) -> 0 */
2164  /* x | ~(y & x) -> -1 */
2165  (simplify
2166   (bitop:c @0 (bit_not (rbitop:c @0 @1)))
2167   (if (bitop == BIT_AND_EXPR)
2168    { build_zero_cst (type); }
2169    { build_minus_one_cst (type); })))
2171 /* ((x | y) & z) | x -> (z & y) | x
2172    ((x ^ y) & z) | x -> (z & y) | x  */
2173 (for op (bit_ior bit_xor)
2174  (simplify
2175   (bit_ior:c (nop_convert1?:s
2176                (bit_and:cs (nop_convert2?:s (op:cs @0 @1)) @2)) @3)
2177   (if (bitwise_equal_p (@0, @3))
2178    (convert (bit_ior (bit_and @1 (convert @2)) (convert @0))))))
2180 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
2181 (simplify
2182   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2183   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and! @1 @2)))
2185 /* Combine successive equal operations with constants.  */
2186 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
2187  (simplify
2188   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
2189   (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
2190    /* This is the canonical form regardless of whether (bitop @1 @2) can be
2191       folded to a constant.  */
2192    (bitop @0 (bitop! @1 @2))
2193    /* In this case we have three constants and (bitop @0 @1) doesn't fold
2194       to a constant.  This can happen if @0 or @1 is a POLY_INT_CST and if
2195       the values involved are such that the operation can't be decided at
2196       compile time.  Try folding one of @0 or @1 with @2 to see whether
2197       that combination can be decided at compile time.
2199       Keep the existing form if both folds fail, to avoid endless
2200       oscillation.  */
2201    (with { tree cst1 = const_binop (bitop, type, @0, @2); }
2202     (if (cst1)
2203      (bitop @1 { cst1; })
2204      (with { tree cst2 = const_binop (bitop, type, @1, @2); }
2205       (if (cst2)
2206        (bitop @0 { cst2; }))))))))
2208 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
2209    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
2210 (match truth_valued_p
2211  @0
2212  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
2213 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
2214  (match truth_valued_p
2215   (op @0 @1)))
2216 (match truth_valued_p
2217   (truth_not @0))
2219 (match (logical_inverted_value @0)
2220  (truth_not @0))
2221 (match (logical_inverted_value @0)
2222  (bit_not truth_valued_p@0))
2223 (match (logical_inverted_value @0)
2224  (eq @0 integer_zerop))
2225 (match (logical_inverted_value @0)
2226  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
2227 (match (logical_inverted_value @0)
2228  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
2230 /* X & !X -> 0.  */
2231 (simplify
2232  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
2233  { build_zero_cst (type); })
2234 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
2235 (for op (bit_ior bit_xor)
2236  (simplify
2237   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2238   { constant_boolean_node (true, type); }))
2239 /* X ==/!= !X is false/true.  */
2240 (for op (eq ne)
2241  (simplify
2242   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
2243   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
2245 /* ~~x -> x */
2246 (simplify
2247   (bit_not (bit_not @0))
2248   @0)
2250 /* zero_one_valued_p will match when a value is known to be either
2251    0 or 1 including constants 0 or 1.
2252    Signed 1-bits includes -1 so they cannot match here. */
2253 (match zero_one_valued_p
2254  @0
2255  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2256       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2257           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2258       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@0), 1))))
2259 (match zero_one_valued_p
2260  truth_valued_p@0
2261  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2262       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2263           || TYPE_PRECISION (type) > 1))))
2265 /* (a&1) is always [0,1] too. This is useful again when
2266    the range is not known. */
2267 /* Note this can't be recursive due to VN handling of equivalents,
2268    VN and would cause an infinite recursion. */
2269 (match zero_one_valued_p
2270  (bit_and:c@0 @1 integer_onep)
2271  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))))
2273 /* A conversion from an zero_one_valued_p is still a [0,1].
2274    This is useful when the range of a variable is not known */
2275 /* Note this matches can't be recursive because of the way VN handles
2276    nop conversions being equivalent and then recursive between them. */
2277 (match zero_one_valued_p
2278  (convert@0 @1)
2279  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2280       && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
2281           || TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > 1)
2282       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
2283       && (TYPE_UNSIGNED (type)
2284           || TYPE_PRECISION (type) > 1)
2285       && wi::leu_p (tree_nonzero_bits (@1), 1))))
2287 /* Transform { 0 or 1 } * { 0 or 1 } into { 0 or 1 } & { 0 or 1 }.  */
2288 (simplify
2289  (mult zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
2290  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2291   (bit_and @0 @1)))
2293 (for cmp (tcc_comparison)
2294      icmp (inverted_tcc_comparison)
2295  /* Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into (a < b ? c : d) & 1.  */
2296  (simplify
2297   (bit_ior
2298    (bit_and:c (convert? (cmp@0  @01 @02)) @3)
2299    (bit_and:c (convert? (icmp@4 @01 @02)) @5))
2300     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2301          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2302          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2303             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2304             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2305          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2306      (bit_and (cond @0 @3 @5) { build_one_cst (type); })))
2308  /* Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  This is
2309     canonicalized further and we recognize the conditional form:
2310     (a < b ? c : 0) | (a >= b ? d : 0) into a < b ? c : d.  */
2311  (simplify
2312   (bit_ior
2313    (cond (cmp@0  @01 @02) @3 zerop)
2314    (cond (icmp@4 @01 @02) @5 zerop))
2315     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2316          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@01)) == icmp
2317          /* The scalar version has to be canonicalized after vectorization
2318             because it makes unconditional loads conditional ones, which
2319             means we lose vectorization because the loads may trap.  */
2320          && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
2321     (cond @0 @3 @5)))
2323  /* Vector Fold (((a < b) & c) | ((a >= b) & d)) into a < b ? c : d. 
2324     and ((~(a < b) & c) | (~(a >= b) & d)) into a < b ? c : d.  */
2325  (simplify
2326   (bit_ior
2327    (bit_and:c (vec_cond:s (cmp@0 @6 @7) @4 @5) @2)
2328    (bit_and:c (vec_cond:s (icmp@1 @6 @7) @4 @5) @3))
2329     (if (integer_zerop (@5)
2330          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2331      (switch
2332       (if (integer_onep (@4))
2333        (bit_and (vec_cond @0 @2 @3) @4))
2334         (if (integer_minus_onep (@4))
2335          (vec_cond @0 @2 @3)))
2336     (if (integer_zerop (@4)
2337          && invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@6)) == icmp)
2338      (switch
2339       (if (integer_onep (@5))
2340        (bit_and (vec_cond @0 @3 @2) @5))
2341       (if (integer_minus_onep (@5))
2342        (vec_cond @0 @3 @2))))))
2344  /* Scalar Vectorized Fold ((-(a < b) & c) | (-(a >= b) & d))
2345     into a < b ? d : c.  */
2346  (simplify
2347   (bit_ior
2348    (vec_cond:s (cmp@0 @4 @5) @2 integer_zerop)
2349    (vec_cond:s (icmp@1 @4 @5) @3 integer_zerop))
2350   (if (invert_tree_comparison (cmp, HONOR_NANS (@4)) == icmp)
2351    (vec_cond @0 @2 @3))))
2353 /* Transform X & -Y into X * Y when Y is { 0 or 1 }.  */
2354 (simplify
2355  (bit_and:c (convert? (negate zero_one_valued_p@0)) @1)
2356  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2357       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2358       && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != BOOLEAN_TYPE
2359       /* Sign extending of the neg or a truncation of the neg
2360          is needed. */
2361       && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2362           || TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
2363   (mult (convert @0) @1)))
2365 /* Narrow integer multiplication by a zero_one_valued_p operand.
2366    Multiplication by [0,1] is guaranteed not to overflow.  */
2367 (simplify
2368  (convert (mult@0 zero_one_valued_p@1 INTEGER_CST@2))
2369  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2370       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2371       && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2372   (mult (convert @1) (convert @2))))
2374 /* (X << C) != 0 can be simplified to X, when C is zero_one_valued_p.
2375    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2376    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2377 (simplify
2378   (ne (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2379   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2380        && tree_to_shwi (@1) > 0
2381        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2382     (convert @0)))
2384 /* (X << C) == 0 can be simplified to X == 0, when C is zero_one_valued_p.
2385    Check that the shift is well-defined (C is less than TYPE_PRECISION)
2386    as some targets (such as x86's SSE) may return zero for larger C.  */
2387 (simplify
2388   (eq (lshift zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2389   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
2390        && tree_to_shwi (@1) > 0
2391        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2392     (eq @0 @2)))
2394 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
2395 (simplify
2396  (bit_not (convert? (negate @0)))
2397  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2398       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2399   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2401 /* Convert - (~A) to A + 1.  */
2402 (simplify
2403  (negate (nop_convert? (bit_not @0)))
2404  (plus (view_convert @0) { build_each_one_cst (type); }))
2406 /* (a & b) ^ (a == b) -> !(a | b) */
2407 /* (a & b) == (a ^ b) -> !(a | b) */
2408 (for first_op (bit_xor eq)
2409      second_op (eq bit_xor)
2410  (simplify
2411   (first_op:c (bit_and:c truth_valued_p@0 truth_valued_p@1) (second_op:c @0 @1))
2412     (bit_not (bit_ior @0 @1))))
2414 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
2415 (simplify
2416  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
2417  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2418       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2419   (convert (negate @0))))
2420 (simplify
2421  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
2422  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2423       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2424   (convert (negate @0))))
2426 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
2427 (simplify
2428  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
2429  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2430   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
2431 (simplify
2432  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
2433  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2434   (convert (bit_xor @0 @1))))
2436 /* Otherwise prefer ~(X ^ Y) to ~X ^ Y as more canonical.  */
2437 (simplify
2438  (bit_xor:c (nop_convert?:s (bit_not:s @0)) @1)
2439  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2440   (bit_not (bit_xor (view_convert @0) @1))))
2442 /* ~(a ^ b) is a == b for truth valued a and b.  */
2443 (simplify
2444  (bit_not (bit_xor:s truth_valued_p@0 truth_valued_p@1))
2445  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2446       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2447   (convert (eq @0 @1))))
2449 /* (~a) == b is a ^ b for truth valued a and b.  */
2450 (simplify
2451  (eq:c (bit_not:s truth_valued_p@0) truth_valued_p@1)
2452  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2453       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == 1)
2454   (convert (bit_xor @0 @1))))
2456 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
2457 (simplify
2458  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
2459  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
2461 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
2462 (simplify
2463  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
2464  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
2465       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2466   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
2468 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2469 (if (!canonicalize_math_p ())
2470  (for cmp (tcc_comparison)
2471   (simplify
2472    (mult:c (convert (cmp@0 @1 @2)) @3)
2473    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2474         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2475      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2476 /* (-(m1 CMP m2)) & d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
2477   (simplify
2478    (bit_and:c (negate (convert (cmp@0 @1 @2))) @3)
2479    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2480         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2481      (cond @0 @3 { build_zero_cst (type); })))
2485 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2486    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2487 (for cmp (eq ne)
2488  (simplify
2489   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2490   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2491        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2492        && tree_expr_nonzero_p (@1))
2493    (cmp @0 @2))))
2495 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
2496    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
2497 (for cmp (eq ne)
2498  (simplify
2499   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
2500   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2501        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2502        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
2503    (cmp @0 @2))))
2505 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
2506    x * C RELOP y * C into:
2508    x RELOP y for nonnegative C
2509    y RELOP x for negative C  */
2510 (for cmp (lt gt le ge)
2511  (simplify
2512   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
2513   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2514        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2515    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2516     (cmp @0 @2)
2517    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
2518         && wi::neg_p (wi::to_wide (@1), TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2519     (cmp @2 @0))))))
2521 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
2522 (for cmp (le gt)
2523      icmp (gt le)
2524  (simplify
2525   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
2526    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2527         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2528         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
2529         && (wi::to_wide (@2)
2530             == wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), SIGNED) - 1))
2531     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2532      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
2534 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
2535 (for cmp (simple_comparison)
2536  (simplify
2537   (cmp (convert?@3 (exact_div @0 INTEGER_CST@2)) (convert? (exact_div @1 @2)))
2538   (if (element_precision (@3) >= element_precision (@0)
2539        && types_match (@0, @1))
2540    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2541     (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2542      (cmp @1 @0)
2543      (if (tree_expr_nonzero_p (@0) && tree_expr_nonzero_p (@1))
2544       (with
2545        {
2546         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2547        }
2548        (cmp (convert:utype @1) (convert:utype @0)))))
2549     (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@2), 1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
2550      (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3)))
2551       (cmp @0 @1)
2552       (with
2553        {
2554         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
2555        }
2556        (cmp (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))))
2558 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
2559 (for cmp (simple_comparison)
2560  (simplify
2561   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2562   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2563        && integer_nonzerop (@1)
2564        && !TREE_OVERFLOW (@1)
2565        && !TREE_OVERFLOW (@2))
2566    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
2567            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
2568                                                    &neg_overflow); }
2569     (switch
2570      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
2571        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
2572         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
2573         (if (code == LT_EXPR)
2574          (lt @0 { lo; })
2575          (ge @0 { lo; }))))
2576      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
2577        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
2578         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
2579         (if (code == LE_EXPR)
2580          (le @0 { hi; })
2581          (gt @0 { hi; }))))
2582      (if (!lo && !hi)
2583       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
2584      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
2585       (ge @0 { lo; }))
2586      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
2587       (le @0 { hi; }))
2588      (if (code == NE_EXPR && !hi)
2589       (lt @0 { lo; }))
2590      (if (code == NE_EXPR && !lo)
2591       (gt @0 { hi; }))
2592      (if (GENERIC)
2593       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
2594                            lo, hi); })
2595      (with
2596       {
2597         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
2598         if (etype)
2599           {
2600             hi = fold_convert (etype, hi);
2601             lo = fold_convert (etype, lo);
2602             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
2603           }
2604       }
2605       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
2606        (if (code == EQ_EXPR)
2607         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
2608         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
2610 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2611 (for op (lt le ge gt)
2612  (simplify
2613   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
2614   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2615        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2616    (op @0 @1))))
2618 /* As a special case, X + C < Y + C is the same as (signed) X < (signed) Y
2619    when C is an unsigned integer constant with only the MSB set, and X and
2620    Y have types of equal or lower integer conversion rank than C's.  */
2621 (for op (lt le ge gt)
2622  (simplify
2623   (op (plus @1 INTEGER_CST@0) (plus @2 @0))
2624   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2625        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2626        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@0)))
2627    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2628     (op (convert:stype @1) (convert:stype @2))))))
2630 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2631 (for op (eq ne minus)
2632  (simplify
2633   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
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 @0 @1))))
2638 /* And similar for pointers.  */
2639 (for op (eq ne)
2640  (simplify
2641   (op (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2642   (op @1 @2)))
2643 (simplify
2644  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) (pointer_plus @0 @2))
2645  (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
2646   (convert (minus @1 @2))))
2648 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
2649 (for op (lt le ge gt)
2650  (simplify
2651   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2652   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2653        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2654    (op @0 @1))))
2655 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2656 (for op (eq ne minus)
2657  (simplify
2658   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
2659   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2660        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2661            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2662    (op @0 @1))))
2663 /* And for pointers...  */
2664 (for op (simple_comparison)
2665  (simplify
2666   (op (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2667   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2668    (op @0 @1))))
2669 (simplify
2670  (minus (pointer_diff@3 @0 @2) (pointer_diff @1 @2))
2671  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2672       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2673   (pointer_diff @0 @1)))
2675 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
2676 (for op (lt le ge gt)
2677  (simplify
2678   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2679   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2680        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
2681    (op @1 @0))))
2682 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
2683 (for op (eq ne minus)
2684  (simplify
2685   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
2686   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2687        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2688            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2689    (op @1 @0))))
2690 /* And for pointers...  */
2691 (for op (simple_comparison)
2692  (simplify
2693   (op (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2694   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2695    (op @1 @0))))
2696 (simplify
2697  (minus (pointer_diff@3 @2 @0) (pointer_diff @2 @1))
2698  (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@3))
2699       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@2)))
2700   (pointer_diff @1 @0)))
2702 /* X + Y < Y is the same as X < 0 when there is no overflow.  */
2703 (for op (lt le gt ge)
2704  (simplify
2705   (op:c (plus:c@2 @0 @1) @1)
2706   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2707        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2708        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
2709        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || single_use (@2)))
2710    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2711 /* For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2712 (for op (eq ne)
2713  (simplify
2714   (op:c (nop_convert?@3 (plus:c@2 @0 (convert1? @1))) (convert2? @1))
2715   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2716        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2717            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2718        && (CONSTANT_CLASS_P (@0) || (single_use (@2) && single_use (@3)))
2719        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@2))
2720        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@1)))
2721    (op @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2722  (simplify
2723   (op:c (nop_convert?@3 (pointer_plus@2 (convert1? @0) @1)) (convert2? @0))
2724   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0))
2725        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2726        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || (single_use (@2) && single_use (@3))))
2727    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2729 /* (&a + b) !=/== (&a[1] + c) -> (&a[0] - &a[1]) + b !=/== c */
2730 (for neeq (ne eq)
2731  (simplify
2732   (neeq:c ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @2 @3))
2733    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@3);}
2734     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2735      (neeq { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @3))))
2736  (simplify
2737   (neeq (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2738    (with { poly_int64 diff; tree inner_type = TREE_TYPE (@1);}
2739     (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2740      (neeq (plus { build_int_cst_type (inner_type, diff); } @1) @3)))))
2742 /* X - Y < X is the same as Y > 0 when there is no overflow.
2743    For equality, this is also true with wrapping overflow.  */
2744 (for op (simple_comparison)
2745  (simplify
2746   (op:c @0 (minus@2 @0 @1))
2747   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2748        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2749            || ((op == EQ_EXPR || op == NE_EXPR)
2750                && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
2751        && (CONSTANT_CLASS_P (@1) || single_use (@2)))
2752    (op @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))))
2754 /* Transform:
2755    (X / Y) == 0 -> X < Y if X, Y are unsigned.
2756    (X / Y) != 0 -> X >= Y, if X, Y are unsigned.  */
2757 (for cmp (eq ne)
2758      ocmp (lt ge)
2759  (simplify
2760   (cmp (trunc_div @0 @1) integer_zerop)
2761   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2762        /* Complex ==/!= is allowed, but not </>=.  */
2763        && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE
2764        && (VECTOR_TYPE_P (type) || !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2765    (ocmp @0 @1))))
2767 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
2768 (for cmp (eq ne)
2769  (simplify
2770   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
2771   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
2772    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2775    U & N <= U  -> true
2776    U & N >  U  -> false
2777    U needs to be non-negative.
2779    U | N <  U  -> false
2780    U | N >= U  -> true
2781    U and N needs to be non-negative
2783    U | N <  U  -> true
2784    U | N >= U  -> false
2785    U needs to be non-negative and N needs to be a negative constant.
2786    */
2787 (for cmp   (lt      ge      le      gt     )
2788      bitop (bit_ior bit_ior bit_and bit_and)
2789  (simplify
2790   (cmp:c (bitop:c tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @0)
2791   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2792    (if (bitop == BIT_AND_EXPR || tree_expr_nonnegative_p (@1))
2793     { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); }
2794     /* The sign is opposite now so the comparison is swapped around. */
2795     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST && wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
2796      { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))))
2798 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
2799    possibly set.  */
2800 (match with_possible_nonzero_bits
2801  INTEGER_CST@0)
2802 (match with_possible_nonzero_bits
2803  SSA_NAME@0
2804  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
2805 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
2806 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2807  with_possible_nonzero_bits@0)
2808 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
2809  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
2811 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
2812    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
2813 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2814  INTEGER_CST@0)
2815 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
2816  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
2818 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
2819 (for cmp (eq ne)
2820  (simplify
2821   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
2822   (if (wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), get_nonzero_bits (@0)) != 0)
2823    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2825 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
2826    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
2827    zero throughout its computed value range,
2828    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
2829    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
2830    and 0's otherwise.
2831    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
2832    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
2833    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
2835 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
2836      outer_op (bit_xor bit_ior)
2837 (simplify
2838  (outer_op
2839   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
2840  (with
2841   {
2842     bool fail = false;
2843     wide_int zero_mask_not;
2844     wide_int C0;
2845     wide_int cst_emit;
2847     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
2848       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
2849     else
2850       fail = true;
2852     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
2853       {
2854         C0 = wi::bit_and_not (wi::to_wide (@0), wi::to_wide (@1));
2855         cst_emit = C0 | wi::to_wide (@1);
2856       }
2857     else
2858       {
2859         C0 = wi::to_wide (@0);
2860         cst_emit = C0 ^ wi::to_wide (@1);
2861       }
2862   }
2863   (if (!fail && (C0 & zero_mask_not) == 0)
2864    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
2865    (if (!fail && (wi::to_wide (@1) & zero_mask_not) == 0)
2866     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
2868 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
2869 (simplify
2870   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
2871   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
2872 #if GENERIC
2873 (simplify
2874   (pointer_plus (convert:s (pointer_plus:s @0 @1)) @3)
2875   (convert:type (pointer_plus @0 (plus @1 @3))))
2876 #endif
2878 /* Pattern match
2879      tem1 = (long) ptr1;
2880      tem2 = (long) ptr2;
2881      tem3 = tem2 - tem1;
2882      tem4 = (unsigned long) tem3;
2883      tem5 = ptr1 + tem4;
2884    and produce
2885      tem5 = ptr2;  */
2886 (simplify
2887   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
2888   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
2889   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
2890        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
2891             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
2892    @1))
2893 (simplify
2894   (pointer_plus @0 (convert?@2 (pointer_diff@3 @1 @@0)))
2895   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
2896    (convert @1)))
2898 /* Pattern match
2899      tem = (sizetype) ptr;
2900      tem = tem & algn;
2901      tem = -tem;
2902      ... = ptr p+ tem;
2903    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
2904      ... = ptr & ~algn;  */
2905 (simplify
2906   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
2907   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), ~wi::to_wide (@1)); }
2908    (bit_and @0 { algn; })))
2910 /* Try folding difference of addresses.  */
2911 (simplify
2912  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert (pointer_plus @1 @2)))
2913  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2914   (with { poly_int64 diff; }
2915    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2916     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2))))))
2917 (simplify
2918  (minus (convert (pointer_plus @0 @2)) (convert ADDR_EXPR@1))
2919  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2920   (with { poly_int64 diff; }
2921    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2922     (plus (convert @2) { build_int_cst_type (type, diff); })))))
2923 (simplify
2924  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
2925  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2926   (with { poly_int64 diff; }
2927    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2928     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2929 (simplify
2930  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
2931  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2932   (with { poly_int64 diff; }
2933    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2934     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2935 (simplify
2936  (pointer_diff (convert?@2 ADDR_EXPR@0) (convert1?@3 @1))
2937  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2938       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2939   (with { poly_int64 diff; }
2940    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2941     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2942 (simplify
2943  (pointer_diff (convert?@2 @0) (convert1?@3 ADDR_EXPR@1))
2944  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@2), TREE_TYPE (@0))
2945       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE(@3), TREE_TYPE (@1)))
2946   (with { poly_int64 diff; }
2947    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2948     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
2950 /* (&a+b) - (&a[1] + c) -> sizeof(a[0]) + (b - c) */
2951 (simplify
2952  (pointer_diff (pointer_plus ADDR_EXPR@0 @1) (pointer_plus ADDR_EXPR@2 @3))
2953  (with { poly_int64 diff; }
2954    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2955     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert (minus @1 @3))))))
2956 /* (p + b) - &p->d -> offsetof (*p, d) + b */
2957 (simplify
2958  (pointer_diff (pointer_plus @0 @1) ADDR_EXPR@2)
2959  (with { poly_int64 diff; }
2960    (if (ptr_difference_const (@0, @2, &diff))
2961     (plus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @1)))))
2962 (simplify
2963  (pointer_diff ADDR_EXPR@0 (pointer_plus @1 @2))
2964  (with { poly_int64 diff; }
2965    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
2966     (minus { build_int_cst_type (type, diff); } (convert @2)))))
2968 /* Canonicalize (T *)(ptr - ptr-cst) to &MEM[ptr + -ptr-cst].  */
2969 (simplify
2970  (convert (pointer_diff @0 INTEGER_CST@1))
2971  (if (POINTER_TYPE_P (type))
2972   { build_fold_addr_expr_with_type
2973       (build2 (MEM_REF, char_type_node, @0,
2974                wide_int_to_tree (ptr_type_node, wi::neg (wi::to_wide (@1)))),
2975                type); }))
2977 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
2978    be able to fold this expression using the object or function's
2979    alignment.  */
2980 (simplify
2981  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
2982  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2983       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2984   (with
2985    {
2986      unsigned int align;
2987      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
2988      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
2989    }
2990    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), align / BITS_PER_UNIT))
2991     { wide_int_to_tree (type, (wi::to_wide (@1)
2992                                & (bitpos / BITS_PER_UNIT))); }))))
2994 (match min_value
2995  uniform_integer_cst_p
2996  (with {
2997    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
2998    tree inner_type = TREE_TYPE (int_cst);
2999   }
3000   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
3001         || POINTER_TYPE_P (inner_type))
3002        && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::min_value (inner_type))))))
3004 (match max_value
3005  uniform_integer_cst_p
3006  (with {
3007    tree int_cst = uniform_integer_cst_p (t);
3008    tree itype = TREE_TYPE (int_cst);
3009   }
3010  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (itype)
3011        || POINTER_TYPE_P (itype))
3012       && wi::eq_p (wi::to_wide (int_cst), wi::max_value (itype))))))
3014 /* x >  y  &&  x != XXX_MIN  -->  x > y
3015    x >  y  &&  x == XXX_MIN  -->  false . */
3016 (for eqne (eq ne)
3017  (simplify
3018   (bit_and:c (gt:c@2 @0 @1) (eqne @0 min_value))
3019    (switch
3020     (if (eqne == EQ_EXPR)
3021      { constant_boolean_node (false, type); })
3022     (if (eqne == NE_EXPR)
3023      @2)
3024     )))
3026 /* x <  y  &&  x != XXX_MAX  -->  x < y
3027    x <  y  &&  x == XXX_MAX  -->  false.  */
3028 (for eqne (eq ne)
3029  (simplify
3030   (bit_and:c (lt:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3031    (switch
3032     (if (eqne == EQ_EXPR)
3033      { constant_boolean_node (false, type); })
3034     (if (eqne == NE_EXPR)
3035      @2)
3036     )))
3038 /* x <=  y  &&  x == XXX_MIN  -->  x == XXX_MIN.  */
3039 (simplify
3040  (bit_and:c (le:c @0 @1) (eq@2 @0 min_value))
3041   @2)
3043 /* x >=  y  &&  x == XXX_MAX  -->  x == XXX_MAX.  */
3044 (simplify
3045  (bit_and:c (ge:c @0 @1) (eq@2 @0 max_value))
3046   @2)
3048 /* x >  y  ||  x != XXX_MIN   -->  x != XXX_MIN.  */
3049 (simplify
3050  (bit_ior:c (gt:c @0 @1) (ne@2 @0 min_value))
3051   @2)
3053 /* x <=  y  ||  x != XXX_MIN   -->  true.  */
3054 (simplify
3055  (bit_ior:c (le:c @0 @1) (ne @0 min_value))
3056   { constant_boolean_node (true, type); })
3058 /* x <=  y  ||  x == XXX_MIN   -->  x <= y.  */
3059 (simplify
3060  (bit_ior:c (le:c@2 @0 @1) (eq @0 min_value))
3061   @2)
3063 /* x <  y  ||  x != XXX_MAX   -->  x != XXX_MAX.  */
3064 (simplify
3065  (bit_ior:c (lt:c @0 @1) (ne@2 @0 max_value))
3066   @2)
3068 /* x >=  y  ||  x != XXX_MAX   -->  true
3069    x >=  y  ||  x == XXX_MAX   -->  x >= y.  */
3070 (for eqne (eq ne)
3071  (simplify
3072   (bit_ior:c (ge:c@2 @0 @1) (eqne @0 max_value))
3073    (switch
3074     (if (eqne == EQ_EXPR)
3075      @2)
3076     (if (eqne == NE_EXPR)
3077      { constant_boolean_node (true, type); }))))
3079 /* y == XXX_MIN || x < y --> x <= y - 1 */
3080 (simplify
3081  (bit_ior:c (eq:s @1 min_value) (lt:cs @0 @1))
3082   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3083        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3084   (le @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3086 /* y != XXX_MIN && x >= y --> x > y - 1 */
3087 (simplify
3088  (bit_and:c (ne:s @1 min_value) (ge:cs @0 @1))
3089   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3090        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3091   (gt @0 (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))
3093 /* Convert (X == CST1) && ((other)X OP2 CST2) to a known value
3094    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3095 /* Convert (X == Y) && (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3096    Similarly for (X != Y).  */
3098 (for code1 (eq ne)
3099  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3100   (simplify
3101    (bit_and:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3102    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3103          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3104         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3105              || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3106             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3107     (with
3108      {
3109       bool one_before = false;
3110       bool one_after = false;
3111       int cmp = 0;
3112       bool allbits = true;
3113       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3114           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3115         {
3116           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3117           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3118           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3119           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3120           if (cmp < 0
3121               && t1 == t2 - 1)
3122             one_before = true;
3123           if (cmp > 0
3124               && t1 == t2 + 1)
3125             one_after = true;
3126         }
3127       bool val;
3128       switch (code2)
3129          {
3130         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3131         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3132         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3133         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3134         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3135         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3136         default: gcc_unreachable ();
3137         }
3138      }
3139      (switch
3140       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @3)
3141       (if (code1 == EQ_EXPR && !val) { constant_boolean_node (false, type); })
3142       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @4)
3143       (if (code1 == NE_EXPR
3144            && code2 == GE_EXPR
3145            && cmp == 0
3146            && allbits)
3147        (gt @c0 (convert @1)))
3148       (if (code1 == NE_EXPR
3149            && code2 == LE_EXPR
3150            && cmp == 0
3151            && allbits)
3152        (lt @c0 (convert @1)))
3153       /* (a != (b+1)) & (a > b) -> a > (b+1) */
3154       (if (code1 == NE_EXPR
3155            && code2 == GT_EXPR
3156            && one_after
3157            && allbits)
3158        (gt @c0 (convert @1)))
3159       /* (a != (b-1)) & (a < b) -> a < (b-1) */
3160       (if (code1 == NE_EXPR
3161            && code2 == LT_EXPR
3162            && one_before
3163            && allbits)
3164        (lt @c0 (convert @1)))
3165      )
3166     )
3167    )
3168   )
3172 /* Convert (X OP1 CST1) && (X OP2 CST2).
3173    Convert (X OP1 Y) && (X OP2 Y).  */
3175 (for code1 (lt le gt ge)
3176  (for code2 (lt le gt ge)
3177   (simplify
3178   (bit_and (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 @0 @2))
3179   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3180         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3181        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3182             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3183            && operand_equal_p (@1, @2)))
3184    (with
3185     {
3186      int cmp = 0;
3187      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3188          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3189        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3190     }
3191     (switch
3192      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3193      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3194           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3195       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3196        @3
3197        @4))
3198      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3199      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3200           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3201       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3202        @3
3203        @4))
3204      /* Check for singleton ranges.  */
3205      (if (cmp == 0
3206           && ((code1 == LE_EXPR && code2 == GE_EXPR)
3207             || (code1 == GE_EXPR && code2 == LE_EXPR)))
3208       (eq @0 @1))
3209      /* Check for disjoint ranges.  */
3210      (if (cmp <= 0
3211           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3212           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3213       { constant_boolean_node (false, type); })
3214      (if (cmp >= 0
3215           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3216           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3217       { constant_boolean_node (false, type); })
3218      ))))))
3220 /* Convert (X == CST1) || (X OP2 CST2) to a known value
3221    based on CST1 OP2 CST2.  Similarly for (X != CST1).  */
3222 /* Convert (X == Y) || (X OP2 Y) to a known value if X is an integral type.
3223    Similarly for (X != Y).  */
3225 (for code1 (eq ne)
3226  (for code2 (eq ne lt gt le ge)
3227   (simplify
3228    (bit_ior:c (code1:c@3 @0 @1) (code2:c@4 (convert?@c0 @0) @2))
3229    (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3230          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3231         || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3232             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3233             && bitwise_equal_p (@1, @2)))
3234     (with
3235      {
3236       bool one_before = false;
3237       bool one_after = false;
3238       int cmp = 0;
3239       bool allbits = true;
3240       if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3241           && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3242         {
3243           allbits = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
3244           auto t1 = wi::to_wide (fold_convert (TREE_TYPE (@2), @1));
3245           auto t2 = wi::to_wide (@2);
3246           cmp = wi::cmp (t1, t2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)));
3247           if (cmp < 0
3248               && t1 == t2 - 1)
3249             one_before = true;
3250           if (cmp > 0
3251               && t1 == t2 + 1)
3252             one_after = true;
3253         }
3254       bool val;
3255       switch (code2)
3256         {
3257         case EQ_EXPR: val = (cmp == 0); break;
3258         case NE_EXPR: val = (cmp != 0); break;
3259         case LT_EXPR: val = (cmp < 0); break;
3260         case GT_EXPR: val = (cmp > 0); break;
3261         case LE_EXPR: val = (cmp <= 0); break;
3262         case GE_EXPR: val = (cmp >= 0); break;
3263         default: gcc_unreachable ();
3264         }
3265      }
3266      (switch
3267       (if (code1 == EQ_EXPR && val) @4)
3268       (if (code1 == NE_EXPR && val && allbits) { constant_boolean_node (true, type); })
3269       (if (code1 == NE_EXPR && !val && allbits) @3)
3270       (if (code1 == EQ_EXPR
3271            && code2 == GT_EXPR
3272            && cmp == 0
3273            && allbits)
3274        (ge @c0 @2))
3275       (if (code1 == EQ_EXPR
3276            && code2 == LT_EXPR
3277            && cmp == 0
3278            && allbits)
3279        (le @c0 @2))
3280       /* (a == (b-1)) | (a >= b) -> a >= (b-1) */
3281       (if (code1 == EQ_EXPR
3282            && code2 == GE_EXPR
3283            && one_before
3284            && allbits)
3285        (ge @c0 (convert @1)))
3286       /* (a == (b+1)) | (a <= b) -> a <= (b-1) */
3287       (if (code1 == EQ_EXPR
3288            && code2 == LE_EXPR
3289            && one_after
3290            && allbits)
3291        (le @c0 (convert @1)))
3292      )
3293     )
3294    )
3295   )
3299 /* Convert (X OP1 CST1) || (X OP2 CST2).
3300    Convert (X OP1 Y)    || (X OP2 Y).  */
3302 (for code1 (lt le gt ge)
3303  (for code2 (lt le gt ge)
3304   (simplify
3305   (bit_ior (code1@3 @0 @1) (code2@4 @0 @2))
3306   (if ((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3307         && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3308        || ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3309             || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3310            && operand_equal_p (@1, @2)))
3311    (with
3312     {
3313      int cmp = 0;
3314      if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3315          && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST)
3316        cmp = tree_int_cst_compare (@1, @2);
3317     }
3318     (switch
3319      /* Choose the more restrictive of two < or <= comparisons.  */
3320      (if ((code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3321           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3322       (if ((cmp < 0) || (cmp == 0 && code1 == LT_EXPR))
3323        @4
3324        @3))
3325      /* Likewise chose the more restrictive of two > or >= comparisons.  */
3326      (if ((code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3327           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3328       (if ((cmp > 0) || (cmp == 0 && code1 == GT_EXPR))
3329        @4
3330        @3))
3331      /* Check for singleton ranges.  */
3332      (if (cmp == 0
3333           && ((code1 == LT_EXPR && code2 == GT_EXPR)
3334               || (code1 == GT_EXPR && code2 == LT_EXPR)))
3335       (ne @0 @2))
3336      /* Check for disjoint ranges.  */
3337      (if (cmp >= 0
3338           && (code1 == LT_EXPR || code1 == LE_EXPR)
3339           && (code2 == GT_EXPR || code2 == GE_EXPR))
3340       { constant_boolean_node (true, type); })
3341      (if (cmp <= 0
3342           && (code1 == GT_EXPR || code1 == GE_EXPR)
3343           && (code2 == LT_EXPR || code2 == LE_EXPR))
3344       { constant_boolean_node (true, type); })
3345      ))))))
3347 /* Optimize (a CMP b) ^ (a CMP b)  */
3348 /* Optimize (a CMP b) != (a CMP b)  */
3349 (for op (bit_xor ne)
3350  (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3351       cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3352       rcmp (ne le gt ne lt ge)
3353   (simplify
3354    (op:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3355    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3356     (rcmp @0 @1)))))
3358 /* Optimize (a CMP b) == (a CMP b)  */
3359 (for cmp1 (lt lt lt le le le)
3360      cmp2 (gt eq ne ge eq ne)
3361      rcmp (eq gt le eq ge lt)
3362  (simplify
3363   (eq:c (cmp1:c @0 @1) (cmp2:c @0 @1))
3364   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3365     (rcmp @0 @1))))
3367 /* (type)([0,1]@a != 0) -> (type)a
3368    (type)([0,1]@a == 1) -> (type)a
3369    (type)([0,1]@a == 0) -> a ^ 1
3370    (type)([0,1]@a != 1) -> a ^ 1.  */
3371 (for eqne (eq ne)
3372  (simplify
3373   (convert (eqne zero_one_valued_p@0 INTEGER_CST@1))
3374   (if ((integer_zerop (@1) || integer_onep (@1)))
3375    (if ((eqne == EQ_EXPR) ^ integer_zerop (@1))
3376     (convert @0)
3377     /* Only do this if the types match as (type)(a == 0) is
3378        canonical form normally, while `a ^ 1` is canonical when
3379        there is no type change. */
3380     (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3381      (bit_xor @0 { build_one_cst (type); } ))))))
3383 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
3384 (if (!TYPE_SATURATING (type))
3386  /* Contract negates.  */
3387  /* A + (-B) -> A - B */
3388  (simplify
3389   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
3390   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
3391   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3392        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3393    (with
3394     {
3395      tree t1 = type;
3396      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3397          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3398        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3399     }
3400     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3401  /* A - (-B) -> A + B */
3402  (simplify
3403   (minus @0 (convert? (negate @1)))
3404   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
3405        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3406    (with
3407     {
3408      tree t1 = type;
3409      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3410          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
3411        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
3412     }
3413     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
3414  /* -(T)(-A) -> (T)A
3415     Sign-extension is ok except for INT_MIN, which thankfully cannot
3416     happen without overflow.  */
3417  (simplify
3418   (negate (convert (negate @1)))
3419   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3420        && (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3421            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))
3422                && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3423        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3424        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3425    (convert @1)))
3426  (simplify
3427   (negate (convert negate_expr_p@1))
3428   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
3429        && ((DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type)
3430             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3431             && TYPE_PRECISION (type) >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
3432            || !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (type)))
3433    (convert (negate @1))))
3434  (simplify
3435   (negate (nop_convert? (negate @1)))
3436   (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
3437        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@1)))
3438    (view_convert @1)))
3440  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
3441     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
3442  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
3443       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
3445   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
3446      irrespective of overflow issues.  */
3447   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
3448   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
3449   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
3450   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
3451   (simplify
3452    (minus (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3453    (view_convert @1))
3454   (simplify
3455    (minus (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)) @0)
3456    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3457         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3458    (negate (view_convert @1))
3459    (view_convert (negate @1))))
3460   (simplify
3461    (plus:c (nop_convert1? (minus @0 (nop_convert2? @1))) @1)
3462    (view_convert @0))
3463   (simplify
3464    (minus @0 (nop_convert1? (plus:c (nop_convert2? @0) @1)))
3465     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3466          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3467      (negate (view_convert @1))
3468      (view_convert (negate @1))))
3469   (simplify
3470    (minus @0 (nop_convert1? (minus (nop_convert2? @0) @1)))
3471    (view_convert @1))
3472   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
3473   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
3474   /* More cases are handled with comparisons.  */
3475   (simplify
3476    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
3477    (plus @2 @1))
3478   (simplify
3479    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
3480    (minus @2 @1))
3481   (simplify
3482    (plus:c (pointer_diff @0 @1) (pointer_diff @2 @0))
3483    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3484         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
3485     (pointer_diff @2 @1)))
3486   (simplify
3487    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
3488    (plus @1 @2))
3490   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
3491      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3492      scalars.  */
3493   (for outer_op (plus minus)
3494    (for inner_op (plus minus)
3495         neg_inner_op (minus plus)
3496     (simplify
3497      (outer_op (nop_convert? (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
3498                CONSTANT_CLASS_P@2)
3499      /* If one of the types wraps, use that one.  */
3500      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3501       /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3502          forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3503       (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3504        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3505         (plus (view_convert @0) (inner_op! @2 (view_convert @1)))
3506         (minus (view_convert @0) (neg_inner_op! @2 (view_convert @1)))))
3507       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3508            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3509        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
3510         (view_convert (plus @0 (inner_op! (view_convert @2) @1)))
3511         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op! (view_convert @2) @1))))
3512        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
3513           directly as we would introduce undefined overflow, for example
3514           with (a - 1) + INT_MIN.  */
3515        (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3516         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
3517                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3518                                         type, @1, @2); }
3519          (if (cst)
3520           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TREE_OVERFLOW (cst))
3521            (inner_op @0 { cst; } )
3522            /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
3523            (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3524                 && wi::to_wide (cst) == wi::min_value (type))
3525             (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (cst)); })
3526             /* Last resort, use some unsigned type.  */
3527             (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3528              (if (utype)
3529               (view_convert (inner_op
3530                              (view_convert:utype @0)
3531                              (view_convert:utype
3532                               { TREE_OVERFLOW (cst)
3533                                 ? drop_tree_overflow (cst) : cst; })))))))))))))))
3535   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
3536   (for outer_op (plus minus)
3537    (simplify
3538     (outer_op (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0)) CONSTANT_CLASS_P@2)
3539     /* If one of the types wraps, use that one.  */
3540     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3541      /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3542         forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3543      (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3544       (minus (outer_op! (view_convert @1) @2) (view_convert @0)))
3545      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3546           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3547       (view_convert (minus (outer_op! @1 (view_convert @2)) @0))
3548       (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3549        (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
3550         (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3551          (minus { cst; } @0))))))))
3553   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A
3554      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
3555      scalars.  */
3556   (simplify
3557    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (nop_convert? (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0)))
3558    /* If one of the types wraps, use that one.  */
3559    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3560     /* If all 3 captures are CONSTANT_CLASS_P, punt, as we might recurse
3561       forever if something doesn't simplify into a constant.  */
3562     (if (!CONSTANT_CLASS_P (@0))
3563      (plus (view_convert @0) (minus! @1 (view_convert @2))))
3564     (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3565          || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3566      (view_convert (plus @0 (minus! (view_convert @1) @2)))
3567      (if (types_match (type, @0) && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3568       (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
3569        (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
3570         (plus { cst; } @0)))))))
3572 /* ((T)(A)) + CST -> (T)(A + CST)  */
3573 #if GIMPLE
3574   (simplify
3575    (plus (convert:s SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
3576     (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3577          && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3578          && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3579          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
3580      /* Perform binary operation inside the cast if the constant fits
3581         and (A + CST)'s range does not overflow.  */
3582      (with
3583       {
3584         wi::overflow_type min_ovf = wi::OVF_OVERFLOW,
3585                           max_ovf = wi::OVF_OVERFLOW;
3586         tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
3588         wide_int w1
3589           = wide_int::from (wi::to_wide (@1), TYPE_PRECISION (inner_type),
3590                             TYPE_SIGN (inner_type));
3592         value_range vr;
3593         if (get_global_range_query ()->range_of_expr (vr, @0)
3594             && !vr.varying_p () && !vr.undefined_p ())
3595           {
3596             wide_int wmin0 = vr.lower_bound ();
3597             wide_int wmax0 = vr.upper_bound ();
3598             wi::add (wmin0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &min_ovf);
3599             wi::add (wmax0, w1, TYPE_SIGN (inner_type), &max_ovf);
3600           }
3601       }
3602      (if (min_ovf == wi::OVF_NONE && max_ovf == wi::OVF_NONE)
3603       (convert (plus @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), w1); } )))
3604      )))
3605 #endif
3607 /* ((T)(A + CST1)) + CST2 -> (T)(A) + (T)CST1 + CST2  */
3608 #if GIMPLE
3609   (for op (plus minus)
3610    (simplify
3611     (plus (convert:s (op:s @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3612      (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
3613           && TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
3614           && TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3615           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
3616           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3617           && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3618        (plus (convert @0) (op @2 (convert @1))))))
3619 #endif
3621 /* (T)(A) +- (T)(B) -> (T)(A +- B) only when (A +- B) could be simplified
3622    to a simple value.  */
3623   (for op (plus minus)
3624    (simplify
3625     (op (convert @0) (convert @1))
3626      (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3627           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3628           && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3629           && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1))
3630           && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3631           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
3632       (convert (op! @0 @1)))))
3634   /* ~A + A -> -1 */
3635   (simplify
3636    (plus:c (convert? (bit_not @0)) (convert? @0))
3637    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
3638     (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3640   /* ~A + 1 -> -A */
3641   (simplify
3642    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
3643    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3644     (negate (convert @0))))
3646   /* -A - 1 -> ~A */
3647   (simplify
3648    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
3649    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
3650         && TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3651         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
3652     (bit_not (convert @0))))
3654   /* -1 - A -> ~A */
3655   (simplify
3656    (minus integer_all_onesp @0)
3657    (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE)
3658     (bit_not @0)))
3660   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
3661   (simplify
3662    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3663     (convert? @0))
3664    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3665         /* For integer types, if A has a smaller type
3666            than T the result depends on the possible
3667            overflow in P + A.
3668            E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3669            However, if an overflow in P + A would cause
3670            undefined behavior, we can assume that there
3671            is no overflow.  */
3672         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3673             && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3674     (convert @1)))
3675   (simplify
3676    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3677     (convert @0))
3678    (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3679         /* For pointer types, if the conversion of A to the
3680            final type requires a sign- or zero-extension,
3681            then we have to punt - it is not defined which
3682            one is correct.  */
3683         || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3684             && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3685             && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3686     (convert @1)))
3687    (simplify
3688     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) @0)
3689     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3690        thus sign-extended if necessary.  */
3691     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3692      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3693         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3694         we don't want to diagnose overflow here.  */
3695      (convert (view_convert:stype @1))))
3697   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
3698   (simplify
3699    (minus (convert? @0)
3700     (convert (plus:c @@0 @1)))
3701    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3702         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3703         /* For integer literals, using an intermediate unsigned type to avoid
3704            an overflow at run time is counter-productive because it introduces
3705            spurious overflows at compile time, in the form of TREE_OVERFLOW on
3706            the result, which may be problematic in GENERIC for some front-ends:
3707              (T)P - (T)(P + 4) -> (T)(-(U)4) -> (T)(4294967292) -> -4(OVF)
3708            so we use the direct path for them.  */
3709         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3710         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3711     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3712      (convert (negate (convert:utype @1))))
3713     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3714          /* For integer types, if A has a smaller type
3715             than T the result depends on the possible
3716             overflow in P + A.
3717             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3718             However, if an overflow in P + A would cause
3719             undefined behavior, we can assume that there
3720             is no overflow.  */
3721          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3722              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))))
3723      (negate (convert @1)))))
3724   (simplify
3725    (minus (convert @0)
3726     (convert (pointer_plus @@0 @1)))
3727    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3728         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3729         /* See above the rationale for this condition.  */
3730         && TREE_CODE (@1) != INTEGER_CST
3731         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3732     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3733      (convert (negate (convert:utype @1))))
3734     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3735          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3736             final type requires a sign- or zero-extension,
3737             then we have to punt - it is not defined which
3738             one is correct.  */
3739          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3740              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3741              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
3742      (negate (convert @1)))))
3743    (simplify
3744     (pointer_diff @0 (pointer_plus @@0 @1))
3745     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3746        thus sign-extended if necessary.  */
3747     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3748      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3749         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3750         we don't want to diagnose overflow here.  */
3751      (negate (convert (view_convert:stype @1)))))
3753   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
3754   (simplify
3755    (minus (convert (plus:c @@0 @1))
3756     (convert (plus:c @0 @2)))
3757    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3758         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3759         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3760         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2)))
3761     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3762      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3763     (if (((element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3764           == (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@2))))
3765          && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3766              /* For integer types, if A has a smaller type
3767                 than T the result depends on the possible
3768                 overflow in P + A.
3769                 E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
3770                 However, if an overflow in P + A would cause
3771                 undefined behavior, we can assume that there
3772                 is no overflow.  */
3773              || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3774                  && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3775                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@1))
3776                  && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@2)))))
3777      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3778   (simplify
3779    (minus (convert (pointer_plus @@0 @1))
3780     (convert (pointer_plus @0 @2)))
3781    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3782         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3783         && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
3784     (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
3785      (convert (minus (convert:utype @1) (convert:utype @2))))
3786     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
3787          /* For pointer types, if the conversion of A to the
3788             final type requires a sign- or zero-extension,
3789             then we have to punt - it is not defined which
3790             one is correct.  */
3791          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3792              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
3793              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
3794              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
3795              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
3796      (minus (convert @1) (convert @2)))))
3797    (simplify
3798     (pointer_diff (pointer_plus @0 @2) (pointer_plus @1 @2))
3799      (pointer_diff @0 @1))
3800    (simplify
3801     (pointer_diff (pointer_plus @@0 @1) (pointer_plus @0 @2))
3802     /* The second argument of pointer_plus must be interpreted as signed, and
3803        thus sign-extended if necessary.  */
3804     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
3805      /* Use view_convert instead of convert here, as POINTER_PLUS_EXPR
3806         second arg is unsigned even when we need to consider it as signed,
3807         we don't want to diagnose overflow here.  */
3808      (minus (convert (view_convert:stype @1))
3809             (convert (view_convert:stype @2)))))))
3811 /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C and (A * C) +- A -> A * (C+-1).
3812     Modeled after fold_plusminus_mult_expr.  */
3813 (if (!TYPE_SATURATING (type)
3814      && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
3815  (for plusminus (plus minus)
3816   (simplify
3817    (plusminus (mult:cs@3 @0 @1) (mult:cs@4 @0 @2))
3818    (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3819         || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3820         || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3821             && tree_expr_nonzero_p (@0)
3822             && expr_not_equal_to (@0, wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3823     (if (single_use (@3) || single_use (@4))
3824      /* If @1 +- @2 is constant require a hard single-use on either
3825         original operand (but not on both).  */
3826      (mult (plusminus @1 @2) @0)
3827      (mult! (plusminus @1 @2) @0)
3828   )))
3829   /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
3830   (if (!ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
3831    (simplify
3832     (plusminus @0 (mult:c@3 @0 @2))
3833     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3834           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3835           /* For @0 + @0*@2 this transformation would introduce UB
3836              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3837              For @0 - @0*@2 this transformation would introduce UB
3838              for @0 0 and @2 in [min,min+1] or @0 -1 and @2 min+1.  */
3839           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3840               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3841                    && expr_not_equal_to (@0,
3842                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type))))
3843                   || (plusminus == PLUS_EXPR
3844                       ? expr_not_equal_to (@2,
3845                             wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3846                       /* Let's ignore the @0 -1 and @2 min case.  */
3847                       : (expr_not_equal_to (@2,
3848                             wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
3849                          && expr_not_equal_to (@2,
3850                                 wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3851                                 + 1))))))
3852          && single_use (@3))
3853      (mult (plusminus { build_one_cst (type); } @2) @0)))
3854    (simplify
3855     (plusminus (mult:c@3 @0 @2) @0)
3856     (if ((!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
3857           || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3858           /* For @0*@2 + @0 this transformation would introduce UB
3859              (where there was none before) for @0 in [-1,0] and @2 max.
3860              For @0*@2 - @0 this transformation would introduce UB
3861              for @0 0 and @2 min.  */
3862           || (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3863               && ((tree_expr_nonzero_p (@0)
3864                    && (plusminus == MINUS_EXPR
3865                        || expr_not_equal_to (@0,
3866                                 wi::minus_one (TYPE_PRECISION (type)))))
3867                   || expr_not_equal_to (@2,
3868                         (plusminus == PLUS_EXPR
3869                          ? wi::max_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED)
3870                          : wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))))))
3871          && single_use (@3))
3872      (mult (plusminus @2 { build_one_cst (type); }) @0))))))
3874 #if GIMPLE
3875 /* Canonicalize X + (X << C) into X * (1 + (1 << C)) and
3876    (X << C1) + (X << C2) into X * ((1 << C1) + (1 << C2)).  */
3877 (simplify
3878  (plus:c @0 (lshift:s @0 INTEGER_CST@1))
3879   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3880        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3881        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3882        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3883            || optab_handler (smul_optab,
3884                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3885    (with { tree t = type;
3886            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3887            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1),
3888                                              element_precision (type));
3889            w += 1;
3890            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3891                                         : t, w);
3892            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3893     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3894 (simplify
3895  (plus (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) (lshift:s @0 INTEGER_CST@2))
3896   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3897        && tree_fits_uhwi_p (@1)
3898        && tree_to_uhwi (@1) < element_precision (type)
3899        && tree_fits_uhwi_p (@2)
3900        && tree_to_uhwi (@2) < element_precision (type)
3901        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3902            || optab_handler (smul_optab,
3903                              TYPE_MODE (type)) != CODE_FOR_nothing))
3904    (with { tree t = type;
3905            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t)) t = unsigned_type_for (t);
3906            unsigned int prec = element_precision (type);
3907            wide_int w = wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@1), prec);
3908            w += wi::set_bit_in_zero (tree_to_uhwi (@2), prec);
3909            tree cst = wide_int_to_tree (VECTOR_TYPE_P (t) ? TREE_TYPE (t)
3910                                         : t, w);
3911            cst = build_uniform_cst (t, cst); }
3912     (convert (mult (convert:t @0) { cst; })))))
3913 #endif
3915 /* Canonicalize (X*C1)|(X*C2) and (X*C1)^(X*C2) to (C1+C2)*X when
3916    tree_nonzero_bits allows IOR and XOR to be treated like PLUS.
3917    Likewise, handle (X<<C3) and X as legitimate variants of X*C.  */
3918 (for op (bit_ior bit_xor)
3919  (simplify
3920   (op (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3921       (mult:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3922   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3923        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3924    (mult @1
3925          { wide_int_to_tree (type, wi::to_wide (@2) + wi::to_wide (@4)); })))
3926  (simplify
3927   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3928         (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3929   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3930        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3931        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3932    (with { wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (type));
3933            wide_int c = wi::add (wi::to_wide (@2),
3934                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3935     (mult @1 { wide_int_to_tree (type, c); }))))
3936  (simplify
3937   (op:c (mult:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3938         @1)
3939   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
3940        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3941    (mult @1
3942          { wide_int_to_tree (type,
3943                              wi::add (wi::to_wide (@2), 1)); })))
3944  (simplify
3945   (op (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3946       (lshift:s@3 @1 INTEGER_CST@4))
3947   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3948        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3949        && tree_int_cst_sgn (@4) > 0
3950        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@3)) == 0)
3951    (with { tree t = type;
3952            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3953              t = unsigned_type_for (t);
3954            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3955            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)),
3956                                  wi::lshift (wone, wi::to_wide (@4))); }
3957     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t,c); })))))
3958  (simplify
3959   (op:c (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2)
3960         @1)
3961   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3962        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
3963        && (tree_nonzero_bits (@0) & tree_nonzero_bits (@1)) == 0)
3964    (with { tree t = type;
3965            if (!TYPE_OVERFLOW_WRAPS (t))
3966              t = unsigned_type_for (t);
3967            wide_int wone = wi::one (TYPE_PRECISION (t));
3968            wide_int c = wi::add (wi::lshift (wone, wi::to_wide (@2)), wone); }
3969     (convert (mult:t (convert:t @1) { wide_int_to_tree (t, c); }))))))
3971 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
3973 (for minmax (min max)
3974  (simplify
3975   (minmax @0 @0)
3976   @0)
3977 /* max(max(x,y),x) -> max(x,y)  */
3978  (simplify
3979   (minmax:c (minmax:c@2 @0 @1) @0)
3980   @2))
3981 /* For fmin() and fmax(), skip folding when both are sNaN.  */
3982 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
3983  (simplify
3984   (minmax @0 @0)
3985   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
3986     @0)))
3987 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
3988 (simplify
3989  (min:c (max:c @0 @1) @1)
3990  @1)
3991 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
3992 (simplify
3993  (max:c (min:c @0 @1) @1)
3994  @1)
3995 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
3996 (simplify
3997  (max:c @0 (negate @0))
3998  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
3999       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4000           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4001   (abs @0)))
4002 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
4003 (simplify
4004  (min:c @0 (negate @0))
4005  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
4006       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
4007           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
4008   (negate (abs @0))))
4009 (simplify
4010  (min @0 @1)
4011  (switch
4012   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4013        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4014        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4015    @1)
4016   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4017        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4018        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4019    @0)))
4020 (simplify
4021  (max @0 @1)
4022  (switch
4023   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4024        && TYPE_MAX_VALUE (type)
4025        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4026    @1)
4027   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4028        && TYPE_MIN_VALUE (type)
4029        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
4030    @0)))
4032 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
4033 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
4034 (simplify
4035  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4036   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4037    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4038     @2
4039     @0)))
4041 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
4042 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
4043 (simplify
4044  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
4045   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4046    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4047     @0
4048     @2)))
4050 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
4051    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
4052 (for minmax (min max)
4053      cmp (lt gt)
4054  (simplify
4055   (minmax (convert1?@2 addr@0) (convert2?@3 addr@1))
4056   (with
4057    {
4058      poly_int64 off0, off1;
4059      tree base0, base1;
4060      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
4061                                   off0, off1, GENERIC);
4062    }
4063    (if (equal == 1)
4064     (if (minmax == MIN_EXPR)
4065      (if (known_le (off0, off1))
4066       @2
4067       (if (known_gt (off0, off1))
4068        @3))
4069      (if (known_ge (off0, off1))
4070       @2
4071       (if (known_lt (off0, off1))
4072        @3)))))))
4074 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
4075    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
4076 (for minmax (min max)
4077  (simplify
4078   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
4079   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4080        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
4081        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
4082        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
4083    (minmax @1 (convert @2)))))
4085 (for minmax (FMIN_ALL FMAX_ALL)
4086  /* If either argument is NaN and other one is not sNaN, return the other
4087     one.  Avoid the transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
4088  (simplify
4089   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
4090    (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
4091        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling)
4092        && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
4093    @0)))
4094 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
4095    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
4096    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
4097    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
4098    worry about it either.  */
4099 (if (flag_finite_math_only)
4100  (simplify
4101   (FMIN_ALL @0 @1)
4102   (min @0 @1))
4103  (simplify
4104   (FMAX_ALL @0 @1)
4105   (max @0 @1)))
4106 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
4107 (for minmax (min max FMIN_ALL FMAX_ALL)
4108      maxmin (max min FMAX_ALL FMIN_ALL)
4109  (simplify
4110   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
4111   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4112        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4113            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
4114    (negate (maxmin @0 @1)))))
4115 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
4116    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
4117 (for minmax (min max)
4118  maxmin (max min)
4119  (simplify
4120   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
4121   (bit_not (maxmin @0 @1)))
4122 /* ~MAX(~X, Y) --> MIN(X, ~Y) */
4123 /* ~MIN(~X, Y) --> MAX(X, ~Y) */
4124  (simplify
4125   (bit_not (minmax:cs (bit_not @0) @1))
4126   (maxmin @0 (bit_not @1))))
4128 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
4129 /* MIN (X, Y) < X -> X > Y  */
4130 /* MIN (X, Y) >= X -> X <= Y  */
4131 (for minmax (min min min min max max max max)
4132      cmp    (eq  ne  lt  ge  eq  ne  gt  le )
4133      out    (le  gt  gt  le  ge  lt  lt  ge )
4134  (simplify
4135   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
4136   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4137    (out @0 @1))))
4138 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
4139    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
4140 (for cmp (eq ne)
4141  (simplify
4142   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4143   (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4144                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4145    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4146    (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4147                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4148     (cmp @0 @2)))))
4149 (for cmp (eq ne)
4150  (simplify
4151   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4152   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4153                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4154    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4155    (if (wi::lt_p (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4156                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
4157     (cmp @0 @2)))))
4159 /* X <= MAX(X, Y) -> true
4160    X > MAX(X, Y) -> false 
4161    X >= MIN(X, Y) -> true
4162    X < MIN(X, Y) -> false */
4163 (for minmax (min     min     max     max     )
4164      cmp    (ge      lt      le      gt      )
4165  (simplify
4166   (cmp:c @0 (minmax:c @0 @1))
4167   { constant_boolean_node (cmp == GE_EXPR || cmp == LE_EXPR, type); } ))
4169 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
4170 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
4171      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
4172      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
4173  (simplify
4174   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4175   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
4177 /* Undo fancy ways of writing max/min or other ?: expressions, like
4178    a - ((a - b) & -(a < b))  and  a - (a - b) * (a < b) into (a < b) ? b : a.
4179    People normally use ?: and that is what we actually try to optimize.  */
4180 /* Transform A + (B-A)*cmp into cmp ? B : A.  */
4181 (simplify
4182  (plus:c @0 (mult:c (minus @1 @0) zero_one_valued_p@2))
4183  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4184       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4185   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4186 /* Transform A - (A-B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4187 (simplify
4188  (minus @0 (mult:c (minus @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4189  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4190       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4191   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4192 /* Transform A ^ (A^B)*cmp into cmp ? B : A.  */
4193 (simplify
4194  (bit_xor:c @0 (mult:c (bit_xor:c @0 @1) zero_one_valued_p@2))
4195  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4196       && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@1)))
4197   (cond (convert:boolean_type_node @2) @1 @0)))
4199 /* (x <= 0 ? -x : 0) -> max(-x, 0).  */
4200 (simplify
4201   (cond (le @0 integer_zerop@1) (negate@2 @0) integer_zerop@1)
4202   (max @2 @1))
4204 /* (zero_one == 0) ? y : z <op> y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4205 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4206  (simplify
4207   (cond (eq zero_one_valued_p@0
4208             integer_zerop)
4209         @1
4210         (op:c @2 @1))
4211   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4212        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4213        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4214        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4216 /* (zero_one != 0) ? z <op> y : y -> ((typeof(y))zero_one * z) <op> y */
4217 (for op (bit_xor bit_ior plus)
4218  (simplify
4219   (cond (ne zero_one_valued_p@0
4220             integer_zerop)
4221        (op:c @2 @1)
4222         @1)
4223   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4224        && TYPE_PRECISION (type) > 1
4225        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
4226        (op (mult (convert:type @0) @2) @1))))
4228 /* ?: Value replacement. */
4229 /* a == 0 ? b : b + a  -> b + a */
4230 (for op (plus bit_ior bit_xor)
4231  (simplify
4232   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op:c@2 @1 @0))
4233    @2))
4234 /* a == 0 ? b : b - a  -> b - a */
4235 /* a == 0 ? b : b ptr+ a  -> b ptr+ a */
4236 /* a == 0 ? b : b shift/rotate a -> b shift/rotate a */
4237 (for op (lrotate rrotate lshift rshift minus pointer_plus)
4238  (simplify
4239   (cond (eq @0 integer_zerop) @1 (op@2 @1 @0))
4240    @2))
4242 /* a == 1 ? b : b / a  -> b / a */
4243 (for op (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
4244  (simplify
4245   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op@2 @1 @0))
4246    @2))
4248 /* a == 1 ? b : a * b -> a * b */
4249 (for op (mult)
4250  (simplify
4251   (cond (eq @0 integer_onep) @1 (op:c@2 @1 @0))
4252    @2))
4254 /* a == -1 ? b : a & b -> a & b */
4255 (for op (bit_and)
4256  (simplify
4257   (cond (eq @0 integer_all_onesp) @1 (op:c@2 @1 @0))
4258    @2))
4260 /* Simplifications of shift and rotates.  */
4262 (for rotate (lrotate rrotate)
4263  (simplify
4264   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
4265   @0))
4267 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
4268 (simplify
4269  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
4270  (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
4271   @0))
4273 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
4274 (simplify
4275  (lshift (nop_convert? (rshift @0 INTEGER_CST@1)) @1)
4276  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4277   /* It doesn't matter if the right shift is arithmetic or logical.  */
4278   (bit_and (view_convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4280 (simplify
4281  (lshift (convert (convert@2 (rshift @0 INTEGER_CST@1))) @1)
4282  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type))
4283       /* Allow intermediate conversion to integral type with whatever sign, as
4284          long as the low TYPE_PRECISION (type)
4285          - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) bits are preserved.  */
4286       && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4287       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4288       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4289       && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4290       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) >= TYPE_PRECISION (type)
4291           || wi::geu_p (wi::to_wide (@1),
4292                         TYPE_PRECISION (type)
4293                         - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)))))
4294   (bit_and (convert @0) (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
4296 /* For (x << c) >> c, optimize into x & ((unsigned)-1 >> c) for
4297    unsigned x OR truncate into the precision(type) - c lowest bits
4298    of signed x (if they have mode precision or a precision of 1).  */
4299 (simplify
4300  (rshift (nop_convert? (lshift @0 INTEGER_CST@1)) @@1)
4301  (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@1), element_precision (type)))
4302   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
4303    (bit_and (convert @0) (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))
4304    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4305     (with {
4306       int width = element_precision (type) - tree_to_uhwi (@1);
4307       tree stype = NULL_TREE;
4308       if (width <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
4309         stype = build_nonstandard_integer_type (width, 0);
4310      }
4311      (if (stype && (width == 1 || type_has_mode_precision_p (stype)))
4312       (convert (convert:stype @0))))))))
4314 /* Optimize x >> x into 0 */
4315 (simplify
4316  (rshift @0 @0)
4317   { build_zero_cst (type); })
4319 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
4320  (simplify
4321   (shiftrotate @0 integer_zerop)
4322   (non_lvalue @0))
4323  (simplify
4324   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
4325   @0)
4326  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
4327     if vector2 is uniform.  */
4328  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
4329   (simplify
4330    (shiftrotate @0 vec@1)
4331    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
4332     (if (tem)
4333      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
4335 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
4336    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
4337 #if GIMPLE
4338 (for shift (lshift rshift)
4339  (simplify
4340   (shift @0 SSA_NAME@1)
4341    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4342     (with {
4343       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
4344       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4345      }
4346      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
4347       @0)))))
4348 #endif
4350 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
4351    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
4352 (simplify
4353  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
4354  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
4355                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
4356                                            element_precision (type)), @1); }))
4358 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
4359 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
4360  (simplify
4361   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4362   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
4363    (if (wi::ge_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4364         && wi::lt_p (wi::to_wide (@1), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4365         && wi::ge_p (wi::to_wide (@2), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
4366         && wi::lt_p (wi::to_wide (@2), prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
4367     (with { unsigned int low = (tree_to_uhwi (@1)
4368                                 + tree_to_uhwi (@2)); }
4369      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
4370         being well defined.  */
4371      (if (low >= prec)
4372       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
4373        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
4374        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
4375         { build_zero_cst (type); }
4376         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
4377       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
4380 /* Simplify (CST << x) & 1 to 0 if CST is even or to x == 0 if it is odd.  */
4381 (simplify
4382  (bit_and (lshift INTEGER_CST@1 @0) integer_onep)
4383   (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
4384    (convert (eq:boolean_type_node @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
4385    { build_zero_cst (type); }))
4387 /* Simplify ((C << x) & D) != 0 where C and D are power of two constants,
4388    either to false if D is smaller (unsigned comparison) than C, or to
4389    x == log2 (D) - log2 (C).  Similarly for right shifts.
4390    Note for `(1 >> x)`, the & 1 has been removed so matching that seperately. */
4391 (for cmp (ne eq)
4392      icmp (eq ne)
4393  (simplify
4394   (cmp (bit_and (lshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4395    (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4396            int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4397     (if (c1 < c2)
4398      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4399      (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c1 - c2); }))))
4400  (simplify
4401   (cmp (bit_and (rshift integer_pow2p@1 @0) integer_pow2p@2) integer_zerop)
4402    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
4403     (with { int c1 = wi::clz (wi::to_wide (@1));
4404             int c2 = wi::clz (wi::to_wide (@2)); }
4405      (if (c1 > c2)
4406       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? false : true, type); }
4407       (icmp @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@0), c2 - c1); })))))
4408  /* `(1 >> X) != 0` -> `X == 0` */
4409  /* `(1 >> X) == 0` -> `X != 0` */
4410  (simplify
4411   (cmp (rshift integer_onep@1 @0) integer_zerop)
4412    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4413     (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
4415 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
4416    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
4417    if CST2 != 0.  */
4418 (for cmp (ne eq)
4419  (simplify
4420   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
4421   (with { int cand = wi::ctz (wi::to_wide (@2)) - wi::ctz (wi::to_wide (@0)); }
4422    (if (cand < 0
4423         || (!integer_zerop (@2)
4424             && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) != wi::to_wide (@2)))
4425     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4426     (if (!integer_zerop (@2)
4427          && wi::lshift (wi::to_wide (@0), cand) == wi::to_wide (@2))
4428      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
4430 /* Fold ((X << C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 >> C1)) cmp (C3 >> C1)
4431         ((X >> C1) & C2) cmp C3 into (X & (C2 << C1)) cmp (C3 << C1).  */
4432 (for cmp (ne eq)
4433  (simplify
4434   (cmp (bit_and:s (lshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4435   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4436        && tree_to_shwi (@1) > 0
4437        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4438     (if (tree_to_shwi (@1) > wi::ctz (wi::to_wide (@3)))
4439       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4440       (with { wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4441               wide_int c2 = wi::lrshift (wi::to_wide (@2), c1);
4442               wide_int c3 = wi::lrshift (wi::to_wide (@3), c1); }
4443         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c2); })
4444              { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), c3); })))))
4445  (simplify
4446   (cmp (bit_and:s (rshift:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
4447   (if (tree_fits_shwi_p (@1)
4448        && tree_to_shwi (@1) > 0
4449        && tree_to_shwi (@1) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4450     (with { tree t0 = TREE_TYPE (@0);
4451             unsigned int prec = TYPE_PRECISION (t0);
4452             wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
4453             wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
4454             wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
4455             wide_int sb = wi::set_bit_in_zero (prec - 1, prec); }
4456       (if ((c2 & c3) != c3)
4457         { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4458         (if (TYPE_UNSIGNED (t0))
4459           (if ((c3 & wi::arshift (sb, c1 - 1)) != 0)
4460             { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4461             (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4462                  { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4463           (with { wide_int smask = wi::arshift (sb, c1); }
4464             (switch
4465               (if ((c2 & smask) == 0)
4466                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, c2 << c1); })
4467                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4468               (if ((c3 & smask) == 0)
4469                 (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4470                      { wide_int_to_tree (t0, c3 << c1); }))
4471               (if ((c2 & smask) != (c3 & smask))
4472                 { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
4473               (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (t0, (c2 << c1) | sb); })
4474                    { wide_int_to_tree (t0, (c3 << c1) | sb); })))))))))
4476 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
4477         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
4478    if the new mask might be further optimized.  */
4479 (for shift (lshift rshift)
4480  (simplify
4481   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
4482            INTEGER_CST@2)
4483    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
4484         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4485         && tree_fits_uhwi_p (@1)
4486         && tree_to_uhwi (@1) > 0
4487         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
4488     (with
4489      {
4490        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
4491        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
4492        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
4493        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
4494        unsigned int prec;
4496        if (shift == LSHIFT_EXPR)
4497          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
4498        else if (shift == RSHIFT_EXPR
4499                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
4500          {
4501            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
4502            tree arg00 = @0;
4503            /* See if more bits can be proven as zero because of
4504               zero extension.  */
4505            if (@3 != @0
4506                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
4507              {
4508                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
4509                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
4510                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
4511                  {
4512                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
4513                    /* See if we can shorten the right shift.  */
4514                    if (shiftc < prec)
4515                      shift_type = inner_type;
4516                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
4517                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
4518                       is all ones.  */
4519                  }
4520              }
4521            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
4522            if (shiftc < prec)
4523              {
4524                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
4525                zerobits <<= prec - shiftc;
4526              }
4527            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
4528               can contain actually sign bits, so no transformation is
4529               possible, unless MASK masks them all away.  In that
4530               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
4531            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
4532                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
4533              {
4534                if ((mask & zerobits) == 0)
4535                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
4536                else
4537                  zerobits = 0;
4538              }
4539          }
4540      }
4541      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
4542      (if ((mask & zerobits) == mask)
4543       { build_int_cst (type, 0); }
4544       (with { newmask = mask | zerobits; }
4545        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
4546         (with
4547          {
4548            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
4549               mode's mask.  */
4550            for (prec = BITS_PER_UNIT;
4551                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
4552              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
4553                break;
4554          }
4555          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
4556               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
4557           (with
4558            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
4559            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
4560             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
4561              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
4562              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
4564 /* ((1 << n) & M) != 0  -> n == log2 (M) */
4565 (for cmp (ne eq)
4566        icmp (eq ne)
4567  (simplify
4568   (cmp
4569    (bit_and
4570     (nop_convert? (lshift integer_onep @0)) integer_pow2p@1) integer_zerop)
4571   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4572    (icmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
4573                                 wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1))); }))))
4575 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
4576    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
4577 (for shift (lshift rshift)
4578  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
4579   (simplify
4580    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
4581    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4582     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
4583      (if (mask)
4584       (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; })))))))
4586 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
4587 (simplify
4588  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4589   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
4590        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
4591            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4592            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
4593    (with
4594     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
4595      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
4597 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
4598    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
4599 (for rotate (lrotate rrotate)
4600  (simplify
4601   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
4602    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
4603          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
4604          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
4605         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
4606             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
4607     (with
4608      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
4609       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
4611 (for cmp (eq ne)
4612  (for rotate (lrotate rrotate)
4613       invrot (rrotate lrotate)
4614   /* (X >>r Y) cmp (Z >>r Y) may simplify to X cmp Y. */
4615   (simplify
4616    (cmp (rotate @1 @0) (rotate @2 @0))
4617    (cmp @1 @2))
4618   /* (X >>r C1) cmp C2 may simplify to X cmp C3. */
4619   (simplify
4620    (cmp (rotate @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4621    (cmp @0 { const_binop (invrot, TREE_TYPE (@0), @2, @1); }))
4622   /* (X >>r Y) cmp C where C is 0 or ~0, may simplify to X cmp C.  */
4623   (simplify
4624    (cmp (rotate @0 @1) INTEGER_CST@2)
4625     (if (integer_zerop (@2) || integer_all_onesp (@2))
4626      (cmp @0 @2)))))
4628 /* Narrow a lshift by constant.  */
4629 (simplify
4630  (convert (lshift:s@0 @1 INTEGER_CST@2))
4631  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4632       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4633       && !integer_zerop (@2)
4634       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4635   (if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4636        || wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (type)))
4637    (lshift (convert @1) @2)
4638    (if (wi::ltu_p (wi::to_wide (@2), TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))
4639     { build_zero_cst (type); }))))
4641 /* Simplifications of conversions.  */
4643 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
4644 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
4645  (simplify
4646   (cvt @0)
4647   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
4648        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
4649    @0)))
4651 /* Contract view-conversions.  */
4652 (simplify
4653   (view_convert (view_convert @0))
4654   (view_convert @0))
4656 /* For integral conversions with the same precision or pointer
4657    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
4658 (simplify
4659   (view_convert @0)
4660   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
4661        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4662        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4663    (convert @0)))
4665 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
4666    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
4667 (simplify
4668   (view_convert (convert@0 @1))
4669   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
4670        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4671        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
4672        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4673            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
4674                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
4675    (view_convert @1)))
4677 /* Simplify a view-converted empty or single-element constructor.  */
4678 (simplify
4679   (view_convert CONSTRUCTOR@0)
4680   (with
4681    { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4682                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0); }
4683    (switch
4684     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4685      { build_zero_cst (type); })
4686     (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 1
4687          && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (ctor))
4688          && operand_equal_p (TYPE_SIZE (type),
4689                              TYPE_SIZE (TREE_TYPE
4690                                (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value))))
4691      (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value; })))))
4693 /* Re-association barriers around constants and other re-association
4694    barriers can be removed.  */
4695 (simplify
4696  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
4697  @0)
4698 (simplify
4699  (paren (paren@1 @0))
4700  @1)
4702 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
4703 (for ocvt (convert float fix_trunc)
4704  (for icvt (convert float)
4705   (simplify
4706    (ocvt (icvt@1 @0))
4707    (with
4708     {
4709       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
4710       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
4711       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
4712       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
4713       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
4714       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
4715       unsigned int inside_prec = element_precision (inside_type);
4716       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
4717       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
4718       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
4719       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
4720       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
4721       unsigned int inter_prec = element_precision (inter_type);
4722       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
4723       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
4724       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
4725       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
4726       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
4727       unsigned int final_prec = element_precision (type);
4728       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
4729     }
4730    (switch
4731     /* In addition to the cases of two conversions in a row
4732        handled below, if we are converting something to its own
4733        type via an object of identical or wider precision, neither
4734        conversion is needed.  */
4735     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
4736           || (GENERIC
4737               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
4738          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
4739              || (inter_float && final_float))
4740          && inter_prec >= final_prec)
4741      (ocvt @0))
4743     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
4744        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
4745        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
4746        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
4747        then we sometimes need the middle conversion.  */
4748     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
4749          && (final_int || final_float)
4750          && inter_prec >= inside_prec
4751          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
4752      (ocvt @0))
4754     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
4755        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
4756        final conversion does not change precision we can drop the
4757        intermediate conversion.  Similarly truncation of a sign-extension
4758        can be replaced by a single sign-extension.  */
4759     (if (inside_int && inter_int && final_int
4760          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
4761               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
4762              || final_prec == inter_prec
4763              || (inside_prec < inter_prec && inter_prec > final_prec
4764                  && !inside_unsignedp && inter_unsignedp)))
4765      (ocvt @0))
4767     /* Two conversions in a row are not needed unless:
4768         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
4769         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
4770         - the intermediate type is narrower than both initial and
4771           final, or
4772         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
4773           and the outermost type is wider than the intermediate, or
4774         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
4775           intermediate and final types differ, or
4776         - the final type is a pointer type and the precisions of the
4777           initial and intermediate types differ.  */
4778     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
4779          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
4780          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
4781          && ! (inside_int && inter_int
4782                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
4783                && inter_prec < final_prec)
4784          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
4785              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
4786          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
4787          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
4788      (ocvt @0))
4790    /* `(outer:M)(inter:N) a:O`
4791       can be converted to `(outer:M) a`
4792       if M <= O && N >= O. No matter what signedness of the casts,
4793       as the final is either a truncation from the original or just
4794       a sign change of the type. */
4795    (if (inside_int && inter_int && final_int
4796         && final_prec <= inside_prec
4797         && inter_prec >= inside_prec)
4798     (convert @0))
4800     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
4801        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
4802     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
4803          && final_int && inter_int && inside_int
4804          && final_prec == inside_prec
4805          && final_prec > inter_prec
4806          && inter_unsignedp)
4807      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
4808                               (inside_type,
4809                                wi::mask (inter_prec, false,
4810                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
4812     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
4813        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
4814        floating-point conversion.  */
4815     (if (GIMPLE /* PR66211 */
4816          && inside_int && inter_float && final_int &&
4817          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
4818          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
4819      (convert @0)))))))
4821 /* (float_type)(integer_type) x -> trunc (x) if the type of x matches
4822    float_type.  Only do the transformation if we do not need to preserve
4823    trapping behaviour, so require !flag_trapping_math. */
4824 #if GIMPLE
4825 (simplify
4826    (float (fix_trunc @0))
4827    (if (!flag_trapping_math
4828         && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
4829         && direct_internal_fn_supported_p (IFN_TRUNC, type,
4830                                           OPTIMIZE_FOR_BOTH))
4831       (IFN_TRUNC @0)))
4832 #endif
4834 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
4835    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
4836    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
4837 (simplify
4838   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
4839   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4840        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4841        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4842        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
4843                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
4844    (convert @0)))
4847 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
4848 (simplify
4849   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
4850   (convert @0))
4852 /* Simplify (A / B) * B + (A % B) -> A.  */
4853 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div)
4854      mod (trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod)
4855   (simplify
4856    (plus:c (mult:c (div @0 @1) @1) (mod @0 @1))
4857    @0))
4859 /* x / y * y == x -> x % y == 0.  */
4860 (simplify
4861   (eq:c (mult:c (trunc_div:s @0 @1) @1) @0)
4862   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) != COMPLEX_TYPE)
4863     (eq (trunc_mod @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
4865 /* ((X /[ex] A) +- B) * A  -->  X +- A * B.  */
4866 (for op (plus minus)
4867  (simplify
4868   (mult (convert1? (op (convert2? (exact_div @0 INTEGER_CST@@1)) INTEGER_CST@2)) @1)
4869   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
4870        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)))
4871    (with
4872      {
4873        wi::overflow_type overflow;
4874        wide_int mul = wi::mul (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2),
4875                                TYPE_SIGN (type), &overflow);
4876      }
4877      (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2))
4878          && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2)) && !overflow)
4879       (op @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
4880       (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
4881        (convert (op (convert:utype @0)
4882                     (mult (convert:utype @1) (convert:utype @2))))))))))
4884 /* Canonicalization of binary operations.  */
4886 /* Convert X + -C into X - C.  */
4887 (simplify
4888  (plus @0 REAL_CST@1)
4889  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
4890   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
4891    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
4892     (minus @0 { tem; })))))
4894 /* Convert x+x into x*2.  */
4895 (simplify
4896  (plus @0 @0)
4897  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
4898   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
4899   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
4900    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
4902 /* 0 - X  ->  -X.  */
4903 (simplify
4904  (minus integer_zerop @1)
4905  (negate @1))
4906 (simplify
4907  (pointer_diff integer_zerop @1)
4908  (negate (convert @1)))
4910 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
4911    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
4912    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
4913 (simplify
4914  (minus real_zerop@0 @1)
4915  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, @0, 0))
4916   (negate @1)))
4918 /* Transform x * -1 into -x.  */
4919 (simplify
4920  (mult @0 integer_minus_onep)
4921  (negate @0))
4923 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
4924    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
4925 (simplify
4926  (mult:c (mult:s@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
4927  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
4928       && single_use (@3)
4929       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
4930   (mult (mult @0 @2) @1)))
4932 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
4933    number.  */
4934 (match compositional_complex
4935  (convert? (complex @0 @1)))
4937 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
4938 (simplify
4939  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
4940  @0)
4941 (simplify
4942  (realpart (complex @0 @1))
4943  @0)
4944 (simplify
4945  (imagpart (complex @0 @1))
4946  @1)
4948 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
4949 (simplify
4950  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
4951  (convert (realpart @0)))
4952 (simplify
4953  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
4954  (convert (negate (imagpart @0))))
4955 (for part (realpart imagpart)
4956  (for op (plus minus)
4957   (simplify
4958    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
4959    (convert (op (part @0) (part @1))))))
4960 (simplify
4961  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4962  (convert (COS @0)))
4963 (simplify
4964  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
4965  (convert (SIN @0)))
4967 /* conj(conj(x)) -> x  */
4968 (simplify
4969  (conj (convert? (conj @0)))
4970  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
4971   (convert @0)))
4973 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
4974 (simplify
4975  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
4976  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
4977   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
4979 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
4980 (for bswap (BSWAP)
4981  (simplify
4982   (bswap (bswap @0))
4983   @0)
4984  (simplify
4985   (bswap (bit_not (bswap @0)))
4986   (bit_not @0))
4987  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
4988   (simplify
4989    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
4990    (bitop @0 (bswap @1))))
4991  (for cmp (eq ne)
4992   (simplify
4993    (cmp (bswap@2 @0) (bswap @1))
4994    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@2); }
4995     (cmp (convert:ctype @0) (convert:ctype @1))))
4996   (simplify
4997    (cmp (bswap @0) INTEGER_CST@1)
4998    (with { tree ctype = TREE_TYPE (@1); }
4999     (cmp (convert:ctype @0) (bswap! @1)))))
5000  /* (bswap(x) >> C1) & C2 can sometimes be simplified to (x >> C3) & C2.  */
5001  (simplify
5002   (bit_and (convert1? (rshift@0 (convert2? (bswap@4 @1)) INTEGER_CST@2))
5003            INTEGER_CST@3)
5004    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5005         && tree_fits_uhwi_p (@2)
5006         && tree_fits_uhwi_p (@3))
5007     (with
5008      {
5009       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4));
5010       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@2);
5011       unsigned HOST_WIDE_INT mask = tree_to_uhwi (@3);
5012       unsigned HOST_WIDE_INT lo = bits & 7;
5013       unsigned HOST_WIDE_INT hi = bits - lo;
5014      }
5015      (if (bits < prec
5016           && mask < (256u>>lo)
5017           && bits < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE(@0)))
5018       (with { unsigned HOST_WIDE_INT ns = (prec - (hi + 8)) + lo; }
5019        (if (ns == 0)
5020         (bit_and (convert @1) @3)
5021         (with
5022          {
5023           tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1));
5024           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, ns);
5025          }
5026          (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @1) {nst;})) @3))))))))
5027  /* bswap(x) >> C1 can sometimes be simplified to (T)x >> C2.  */
5028  (simplify
5029   (rshift (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5030    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5031         && CHAR_TYPE_SIZE == 8
5032         && tree_fits_uhwi_p (@1))
5033     (with
5034      {
5035       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5036       unsigned HOST_WIDE_INT bits = tree_to_uhwi (@1);
5037       /* If the bswap was extended before the original shift, this
5038          byte (shift) has the sign of the extension, not the sign of
5039          the original shift.  */
5040       tree st = TYPE_PRECISION (type) > prec ? TREE_TYPE (@2) : type;
5041      }
5042      /* Special case: logical right shift of sign-extended bswap.
5043         (unsigned)(short)bswap16(x)>>12 is (unsigned)((short)x<<8)>>12. */
5044      (if (TYPE_PRECISION (type) > prec
5045           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
5046           && TYPE_UNSIGNED (type)
5047           && bits < prec && bits + 8 >= prec)
5048       (with { tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8); }
5049        (rshift (convert (lshift:st (convert:st @0) {nst;})) @1))
5050       (if (bits + 8 == prec)
5051        (if (TYPE_UNSIGNED (st))
5052         (convert (convert:unsigned_char_type_node @0))
5053         (convert (convert:signed_char_type_node @0)))
5054        (if (bits < prec && bits + 8 > prec)
5055         (with 
5056          {
5057           tree nst = build_int_cst (integer_type_node, bits & 7);
5058           tree bt = TYPE_UNSIGNED (st) ? unsigned_char_type_node
5059                                        : signed_char_type_node;
5060          }
5061          (convert (rshift:bt (convert:bt @0) {nst;})))))))))
5062  /* bswap(x) & C1 can sometimes be simplified to (x >> C2) & C1.  */
5063  (simplify
5064   (bit_and (convert? (bswap@2 @0)) INTEGER_CST@1)
5065    (if (BITS_PER_UNIT == 8
5066         && tree_fits_uhwi_p (@1)
5067         && tree_to_uhwi (@1) < 256)
5068     (with
5069      {
5070       unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2));
5071       tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
5072       tree nst = build_int_cst (integer_type_node, prec - 8);
5073      }
5074      (bit_and (convert (rshift:utype (convert:utype @0) {nst;})) @1)))))
5077 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
5079 /* Simplify constant conditions.
5080    Only optimize constant conditions when the selected branch
5081    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
5082    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
5083    Note that we cannot throw away the fold-const.cc variant nor
5084    this one as we depend on doing this transform before possibly
5085    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.cc one can optimize
5086    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
5087    genmatch cannot handle.  */
5088 (simplify
5089  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
5090  (if (integer_zerop (@0))
5091   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
5092    @2)
5093   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
5094    @1)))
5095 (simplify
5096  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
5097  (if (integer_all_onesp (@0))
5098   @1
5099   (if (integer_zerop (@0))
5100    @2)))
5102 /* Sink unary operations to branches, but only if we do fold both.  */
5103 (for op (negate bit_not abs absu)
5104  (simplify
5105   (op (vec_cond:s @0 @1 @2))
5106   (vec_cond @0 (op! @1) (op! @2))))
5108 /* Sink unary conversions to branches, but only if we do fold both
5109    and the target's truth type is the same as we already have.  */
5110 (simplify
5111  (convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5112  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5113       && types_match (TREE_TYPE (@0), truth_type_for (type)))
5114   (vec_cond @0 (convert! @1) (convert! @2))))
5116 /* Likewise for view_convert of nop_conversions. */
5117 (simplify
5118  (view_convert (vec_cond:s @0 @1 @2))
5119  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
5120       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5121                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5122       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))))
5123   (vec_cond @0 (view_convert! @1) (view_convert! @2))))
5125 /* Sink binary operation to branches, but only if we can fold it.  */
5126 (for op (tcc_comparison plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
5127          lshift rshift rdiv trunc_div ceil_div floor_div round_div
5128          trunc_mod ceil_mod floor_mod round_mod min max)
5129 /* (c ? a : b) op (c ? d : e)  -->  c ? (a op d) : (b op e) */
5130  (simplify
5131   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) (vec_cond:s @0 @3 @4))
5132   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @4)))
5134 /* (c ? a : b) op d  -->  c ? (a op d) : (b op d) */
5135  (simplify
5136   (op (vec_cond:s @0 @1 @2) @3)
5137   (vec_cond @0 (op! @1 @3) (op! @2 @3)))
5138  (simplify
5139   (op @3 (vec_cond:s @0 @1 @2))
5140   (vec_cond @0 (op! @3 @1) (op! @3 @2))))
5142 #if GIMPLE
5143 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @4)
5144  (bit_and (convert?@4 (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0 @3))
5145            INTEGER_CST@1)
5146  (with {
5147          int ibit = tree_log2 (@0);
5148          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5149        }
5150   (if (ibit == ibit2
5151       && ibit >= 0
5152       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5154 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5155  (bit_and (convert?@3 (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 INTEGER_CST@0))
5156           INTEGER_CST@1)
5157  (with {
5158          int ibit = tree_log2 (@0);
5159          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5160        }
5161   (if (ibit == ibit2
5162       && ibit >= 0
5163       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5165 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5166  (bit_and:c
5167   (convert1?@4
5168    (ATOMIC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@5 @6)) @3))
5169   (convert2? @0))
5170  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5172 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @0 @4)
5173  (bit_and:c
5174   (convert1?@4
5175    (SYNC_FETCH_OR_XOR_N @2 (nop_convert? (lshift@0 integer_onep@3 @5))))
5176   (convert2? @0))
5177  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))))
5179 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5180  (bit_and@4 (convert?@3 (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 INTEGER_CST@0 @5))
5181             INTEGER_CST@1)
5182  (with {
5183          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5184                                               TYPE_PRECISION(type)));
5185          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5186        }
5187   (if (ibit == ibit2
5188       && ibit >= 0
5189       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5191 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @0 @1 @3)
5192  (bit_and@4
5193   (convert?@3 (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 INTEGER_CST@0))
5194   INTEGER_CST@1)
5195  (with {
5196          int ibit = wi::exact_log2 (wi::zext (wi::bit_not (wi::to_wide (@0)),
5197                                               TYPE_PRECISION(type)));
5198          int ibit2 = tree_log2 (@1);
5199        }
5200   (if (ibit == ibit2
5201       && ibit >= 0
5202       && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))))))
5204 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5205  (bit_and:c
5206   (convert1?@3
5207    (ATOMIC_FETCH_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7))) @5))
5208   (convert2? @0))
5209  (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5211 (match (nop_atomic_bit_test_and_p @4 @0 @3)
5212  (bit_and:c
5213   (convert1?@3
5214    (SYNC_FETCH_AND_AND_N @2 (nop_convert?@4 (bit_not (lshift@0 integer_onep@6 @7)))))
5215   (convert2? @0))
5216   (if (TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@4)))))
5218 #endif
5220 /* (v ? w : 0) ? a : b is just (v & w) ? a : b
5221    Currently disabled after pass lvec because ARM understands
5222    VEC_COND_EXPR<v==w,-1,0> but not a plain v==w fed to BIT_IOR_EXPR.  */
5223 #if GIMPLE
5224 /* These can only be done in gimple as fold likes to convert:
5225    (CMP) & N into (CMP) ? N : 0
5226    and we try to match the same pattern again and again. */
5227 (simplify
5228  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_zerop) @1 @2)
5229  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5230   (vec_cond (bit_and @0 @3) @1 @2)))
5231 (simplify
5232  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_all_onesp @3) @1 @2)
5233  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5234   (vec_cond (bit_ior @0 @3) @1 @2)))
5235 (simplify
5236  (vec_cond (vec_cond:s @0 integer_zerop @3) @1 @2)
5237  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5238   (vec_cond (bit_ior @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5239 (simplify
5240  (vec_cond (vec_cond:s @0 @3 integer_all_onesp) @1 @2)
5241  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @3))
5242   (vec_cond (bit_and @0 (bit_not @3)) @2 @1)))
5244 /*  ((VCE (a cmp b ? -1 : 0)) < 0) ? c : d is just
5245     (VCE ((a cmp b) ? (VCE c) : (VCE d))) when TYPE_PRECISION of the
5246     component type of the outer vec_cond is greater equal the inner one.  */
5247 (for cmp (simple_comparison)
5248  (simplify
5249   (vec_cond
5250     (lt (view_convert@5 (vec_cond@6 (cmp@4 @0 @1)
5251                                     integer_all_onesp
5252                                     integer_zerop))
5253           integer_zerop) @2 @3)
5254   (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5255        && VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@5))
5256        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@5))
5257        && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@6))
5258        && VECTOR_TYPE_P (type)
5259        && tree_int_cst_le (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)),
5260                            TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@6))))
5261        && TYPE_SIZE (type) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@6)))
5262    (with { tree vtype = TREE_TYPE (@6);}
5263      (view_convert:type
5264        (vec_cond @4 (view_convert:vtype @2) (view_convert:vtype @3)))))))
5266 /* c1 ? c2 ? a : b : b  -->  (c1 & c2) ? a : b  */
5267 (simplify
5268  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @3)
5269  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5270   (vec_cond (bit_and @0 @1) @2 @3)))
5271 (simplify
5272  (vec_cond @0 @2 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5273  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5274   (vec_cond (bit_ior @0 @1) @2 @3)))
5275 (simplify
5276  (vec_cond @0 (vec_cond:s @1 @2 @3) @2)
5277  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5278   (vec_cond (bit_ior (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5279 (simplify
5280  (vec_cond @0 @3 (vec_cond:s @1 @2 @3))
5281  (if (optimize_vectors_before_lowering_p () && types_match (@0, @1))
5282   (vec_cond (bit_and (bit_not @0) @1) @2 @3)))
5283 #endif
5285 /* Canonicalize mask ? { 0, ... } : { -1, ...} to ~mask if the mask
5286    types are compatible.  */
5287 (simplify
5288  (vec_cond @0 VECTOR_CST@1 VECTOR_CST@2)
5289  (if (VECTOR_BOOLEAN_TYPE_P (type)
5290       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
5291   (if (integer_zerop (@1) && integer_all_onesp (@2))
5292    (bit_not @0)
5293    (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
5294     @0))))
5296 /* A few simplifications of "a ? CST1 : CST2". */
5297 /* NOTE: Only do this on gimple as the if-chain-to-switch
5298    optimization depends on the gimple to have if statements in it. */
5299 #if GIMPLE
5300 (simplify
5301  (cond @0 INTEGER_CST@1 INTEGER_CST@2)
5302  (switch
5303   (if (integer_zerop (@2))
5304    (switch
5305     /* a ? 1 : 0 -> a if 0 and 1 are integral types.  */
5306     (if (integer_onep (@1))
5307      (convert (convert:boolean_type_node @0)))
5308     /* a ? -1 : 0 -> -a.  */
5309     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@1))
5310      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5311       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5312       (convert (convert:boolean_type_node @0))
5313       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5314        (with {
5315           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5316                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5317         }
5318         (convert (negate (convert:intt (convert:boolean_type_node @0)))))
5319        (negate (convert:type (convert:boolean_type_node @0))))))
5320     /* a ? powerof2cst : 0 -> a << (log2(powerof2cst)) */
5321     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@1))
5322      (with {
5323        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@1));
5324       }
5325       (lshift (convert (convert:boolean_type_node @0)) { shift; })))))
5326   (if (integer_zerop (@1))
5327    (switch
5328     /* a ? 0 : 1 -> !a.  */
5329     (if (integer_onep (@2))
5330      (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; })))
5331     /* a ? 0 : -1 -> -(!a).  */
5332     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_all_onesp (@2))
5333      (if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
5334       /* For signed 1-bit precision just cast bool to the type.  */
5335       (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0) { boolean_true_node; }))
5336       (if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
5337        (with {
5338           tree intt = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type),
5339                                                       TYPE_UNSIGNED (type));
5340         }
5341         (convert (negate (convert:intt (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5342                                                 { boolean_true_node; })))))
5343        (negate (convert:type (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5344                                       { boolean_true_node; }))))))
5345     /* a ? 0 : powerof2cst -> (!a) << (log2(powerof2cst)) */
5346     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
5347      (with {
5348        tree shift = build_int_cst (integer_type_node, tree_log2 (@2));
5349       }
5350       (lshift (convert (bit_xor (convert:boolean_type_node @0)
5351                                 { boolean_true_node; })) { shift; })))))))
5353 /* (a > 1) ? 0 : (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5354    for unsigned types. */
5355 (simplify
5356  (cond (gt @0 integer_onep@1) integer_zerop (convert? @2))
5357  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5358       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5359   (convert (eq @0 @1))
5363 /* (a <= 1) & (cast)a is the same as (cast)(a == 1)
5364    for unsigned types. */
5365 (simplify
5366  (bit_and:c (convert1? (le @0 integer_onep@1)) (convert2? @2))
5367  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
5368       && bitwise_equal_p (@0, @2))
5369   (convert (eq @0 @1))
5373 /* `(a == CST) & a` can be simplified to `0` or `(a == CST)` depending
5374    on the first bit of the CST.  */
5375 (simplify
5376  (bit_and:c (convert@2 (eq @0 INTEGER_CST@1)) (convert? @0))
5377  (if ((wi::to_wide (@1) & 1) != 0)
5378   @2
5379   { build_zero_cst (type); }))
5381 /* Optimize
5382    # x_5 in range [cst1, cst2] where cst2 = cst1 + 1
5383    x_5 == cstN ? cst4 : cst3
5384    # op is == or != and N is 1 or 2
5385    to r_6 = x_5 + (min (cst3, cst4) - cst1) or
5386    r_6 = (min (cst3, cst4) + cst1) - x_5 depending on op, N and which
5387    of cst3 and cst4 is smaller.
5388    This was originally done by two_value_replacement in phiopt (PR 88676).  */
5389 (for eqne (ne eq)
5390  (simplify
5391   (cond (eqne SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3)
5392   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5393        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
5394        && (wi::to_widest (@2) + 1 == wi::to_widest (@3)
5395            || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3) + 1))
5396    (with {
5397      value_range r;
5398      get_range_query (cfun)->range_of_expr (r, @0);
5399      if (r.undefined_p ())
5400        r.set_varying (TREE_TYPE (@0));
5402      wide_int min = r.lower_bound ();
5403      wide_int max = r.upper_bound ();
5404     }
5405     (if (min + 1 == max
5406          && (wi::to_wide (@1) == min
5407              || wi::to_wide (@1) == max))
5408      (with {
5409        tree arg0 = @2, arg1 = @3;
5410        tree type1;
5411        if ((eqne == EQ_EXPR) ^ (wi::to_wide (@1) == min))
5412          std::swap (arg0, arg1);
5413        if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
5414          type1 = TREE_TYPE (@0);
5415        else
5416          type1 = type;
5417        auto prec = TYPE_PRECISION (type1);
5418        auto unsign = TYPE_UNSIGNED (type1);
5419        if (TREE_CODE (type1) == BOOLEAN_TYPE)
5420         type1 = build_nonstandard_integer_type (prec, unsign);
5421        min = wide_int::from (min, prec,
5422                              TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)));
5423        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (arg0), prec,
5424                                     TYPE_SIGN (type));
5425        enum tree_code code;
5426        wi::overflow_type ovf;
5427        if (tree_int_cst_lt (arg0, arg1))
5428          {
5429            code = PLUS_EXPR;
5430            a -= min;
5431            if (!unsign)
5432              {
5433                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to add a
5434                   to it.  Check if that operation can overflow for those 2 values
5435                   and if yes, force unsigned type.  */
5436                wi::add (min + (wi::neg_p (a) ? 0 : 1), a, SIGNED, &ovf);
5437                if (ovf)
5438                  type1 = unsigned_type_for (type1);
5439              }
5440          }
5441        else
5442          {
5443            code = MINUS_EXPR;
5444            a += min;
5445            if (!unsign)
5446              {
5447                /* lhs is known to be in range [min, min+1] and we want to subtract
5448                   it from a.  Check if that operation can overflow for those 2
5449                   values and if yes, force unsigned type.  */
5450                wi::sub (a, min + (wi::neg_p (min) ? 0 : 1), SIGNED, &ovf);
5451                if (ovf)
5452                 type1 = unsigned_type_for (type1);
5453              }
5454          }
5455        tree arg = wide_int_to_tree (type1, a);
5456       }
5457       (if (code == PLUS_EXPR)
5458        (convert (plus (convert:type1 @0) { arg; }))
5459        (convert (minus { arg; } (convert:type1 @0))))))))))
5460 #endif
5462 (simplify
5463  (convert (cond@0 @1 INTEGER_CST@2 INTEGER_CST@3))
5464  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5465       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
5466   (cond @1 (convert @2) (convert @3))))
5468 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
5469    be extended.  */
5470 /* This pattern implements two kinds simplification:
5472    Case 1)
5473    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
5474      1) Conversions are type widening from smaller type.
5475      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
5476      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
5477    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
5478    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
5479    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
5480    referred var is always benefitial for complicated cases.
5482    Case 2)
5483    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
5484 (for cmp (lt le gt ge eq ne)
5485  (simplify
5486   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
5487   (with
5488    {
5489      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
5490      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
5491      enum tree_code code = ERROR_MARK;
5493      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
5494          && int_fits_type_p (@2, from_type)
5495          && (types_match (c1_type, from_type)
5496              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5497                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5498                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
5499          && (types_match (c2_type, from_type)
5500              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
5501                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5502                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
5503        {
5504          if (cmp != EQ_EXPR)
5505            code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @3, @1, @2);
5506          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
5507          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
5508            code = EQ_EXPR;
5509        }
5510    }
5511    (if (code == MAX_EXPR)
5512     (convert (max @1 (convert @2)))
5513     (if (code == MIN_EXPR)
5514      (convert (min @1 (convert @2)))
5515      (if (code == EQ_EXPR)
5516       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
5517                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
5519 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
5521      1) OP is PLUS or MINUS.
5522      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
5523      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
5525    This pattern also handles special cases like:
5527      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
5528         integer zero.  In this case,
5529           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
5530           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
5531      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
5532         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
5533         code.
5535    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
5536    simplified at the moment because C standard requires additional
5537    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
5538    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
5539 (for op (plus minus)
5540  (for cmp (lt le gt ge)
5541   (simplify
5542    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
5543    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
5544     (if (types_match (from_type, to_type)
5545          /* Check if it is special case A).  */
5546          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
5547              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
5548              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
5549              && integer_zerop (@1)
5550              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
5551      (with
5552       {
5553         wi::overflow_type overflow = wi::OVF_NONE;
5554         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
5555         wide_int real_c1;
5556         wide_int c1 = wi::to_wide (@1);
5557         wide_int c2 = wi::to_wide (@2);
5558         wide_int c3 = wi::to_wide (@3);
5559         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
5561         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
5562             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
5563             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
5564         if (!types_match (from_type, to_type))
5565           {
5566             if (cmp_code == LT_EXPR)
5567               cmp_code = GT_EXPR;
5568             if (cmp_code == GE_EXPR)
5569               cmp_code = LE_EXPR;
5570             c1 = wi::max_value (to_type);
5571           }
5572         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
5573            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
5574            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
5575            if it is undefined.  */
5576         if (op == PLUS_EXPR)
5577           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
5578         else
5579           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
5581         code = cmp_code;
5582         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
5583           {
5584             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
5585                by adjusting comparison operation if necessary.  */
5586             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5587                 && !overflow)
5588               {
5589                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
5590                 if (cmp_code == LE_EXPR)
5591                   code = LT_EXPR;
5592                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
5593                 if (cmp_code == GT_EXPR)
5594                   code = GE_EXPR;
5595               }
5596             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
5597                 && !overflow)
5598               {
5599                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
5600                 if (cmp_code == LT_EXPR)
5601                   code = LE_EXPR;
5602                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
5603                 if (cmp_code == GE_EXPR)
5604                   code = GT_EXPR;
5605               }
5606             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
5607               {
5608                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
5609                   code = MIN_EXPR;
5610                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
5611                   code = MAX_EXPR;
5612               }
5613           }
5614       }
5615       (if (code == MAX_EXPR)
5616        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5617            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
5618        (if (code == MIN_EXPR)
5619         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
5620             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
5622 #if GIMPLE
5623 /* A >= B ? A : B -> max (A, B) and friends.  The code is still
5624    in fold_cond_expr_with_comparison for GENERIC folding with
5625    some extra constraints.  */
5626 (for cmp (eq ne le lt unle unlt ge gt unge ungt uneq ltgt)
5627  (simplify
5628   (cond (cmp:c (nop_convert1?@c0 @0) (nop_convert2?@c1 @1))
5629         (convert3? @0) (convert4? @1))
5630   (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5631        && (/* Allow widening conversions of the compare operands as data.  */
5632            (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5633             && types_match (TREE_TYPE (@c0), TREE_TYPE (@0))
5634             && types_match (TREE_TYPE (@c1), TREE_TYPE (@1))
5635             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) <= TYPE_PRECISION (type)
5636             && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) <= TYPE_PRECISION (type))
5637            /* Or sign conversions for the comparison.  */
5638            || (types_match (type, TREE_TYPE (@0))
5639                && types_match (type, TREE_TYPE (@1)))))
5640    (switch
5641     (if (cmp == EQ_EXPR)
5642      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5643       (view_convert @c1)
5644       (convert @c1)))
5645     (if (cmp == NE_EXPR)
5646      (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5647       (view_convert @c0)
5648       (convert @c0)))
5649     (if (cmp == LE_EXPR || cmp == UNLE_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == UNLT_EXPR)
5650      (if (!HONOR_NANS (type))
5651       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5652        (view_convert (min @c0 @c1))
5653        (convert (min @c0 @c1)))))
5654     (if (cmp == GE_EXPR || cmp == UNGE_EXPR || cmp == GT_EXPR || cmp == UNGT_EXPR)
5655      (if (!HONOR_NANS (type))
5656       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5657        (view_convert (max @c0 @c1))
5658        (convert (max @c0 @c1)))))
5659     (if (cmp == UNEQ_EXPR)
5660      (if (!HONOR_NANS (type))
5661       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5662        (view_convert @c1)
5663        (convert @c1))))
5664     (if (cmp == LTGT_EXPR)
5665      (if (!HONOR_NANS (type))
5666       (if (VECTOR_TYPE_P (type))
5667        (view_convert @c0)
5668        (convert @c0))))))))
5669 #endif
5671 (for cnd (cond vec_cond)
5672  /* (a != b) ? (a - b) : 0 -> (a - b) */
5673  (simplify
5674   (cnd (ne:c @0 @1) (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
5675   @2)
5676  /* (a != b) ? (a ^ b) : 0 -> (a ^ b) */
5677  (simplify
5678   (cnd (ne:c @0 @1) (bit_xor:c@2 @0 @1) integer_zerop)
5679   @2)
5680  /* (a != b) ? (a & b) : a -> (a & b) */
5681  /* (a != b) ? (a | b) : a -> (a | b) */
5682  /* (a != b) ? min(a,b) : a -> min(a,b) */
5683  /* (a != b) ? max(a,b) : a -> max(a,b) */
5684  (for op (bit_and bit_ior min max)
5685   (simplify
5686    (cnd (ne:c @0 @1) (op:c@2 @0 @1) @0)
5687    @2))
5688  /* (a != b) ? (a * b) : (a * a) -> (a * b) */
5689  /* (a != b) ? (a + b) : (a + a) -> (a + b) */
5690  (for op (mult plus)
5691   (simplify
5692    (cnd (ne:c @0 @1) (op@2 @0 @1) (op @0 @0))
5693    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
5694     @2)))
5695  /* (a != b) ? (a + b) : (2 * a) -> (a + b) */
5696  (simplify
5697   (cnd (ne:c @0 @1) (plus@2 @0 @1) (mult @0 uniform_integer_cst_p@3))
5698   (if (wi::to_wide (uniform_integer_cst_p (@3)) == 2)
5699    @2))
5702 /* These was part of minmax phiopt.  */
5703 /* Optimize (a CMP b) ? minmax<a, c> : minmax<b, c>
5704    to minmax<min/max<a, b>, c> */
5705 (for minmax (min max)
5706  (for cmp (lt le gt ge ne)
5707   (simplify
5708    (cond (cmp:c @1 @3) (minmax:c @1 @4) (minmax:c @2 @4))
5709    (with
5710     {
5711       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @1, @2, @1, @3);
5712     }
5713     (if (code == MIN_EXPR)
5714      (minmax (min @1 @2) @4)
5715      (if (code == MAX_EXPR)
5716       (minmax (max @1 @2) @4)))))))
5718 /* Optimize (a CMP CST1) ? max<a,CST2> : a */
5719 (for cmp    (gt  ge  lt  le)
5720      minmax (min min max max)
5721  (simplify
5722   (cond (cmp:c @0 @1) (minmax:c@2 @0 @3) @4)
5723    (with
5724     {
5725       tree_code code = minmax_from_comparison (cmp, @0, @1, @0, @4);
5726     }
5727     (if ((cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
5728          && code == MIN_EXPR
5729          && integer_nonzerop (fold_build2 (LE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5730      (min @2 @4)
5731      (if ((cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
5732           && code == MAX_EXPR
5733           && integer_nonzerop (fold_build2 (GE_EXPR, boolean_type_node, @3, @4)))
5734       (max @2 @4))))))
5736 #if GIMPLE
5737 /* These patterns should be after min/max detection as simplifications
5738    of `(type)(zero_one ==/!= 0)` to `(type)(zero_one)`
5739    and `(type)(zero_one^1)` are not done yet.  See PR 110637.
5740    Even without those, reaching min/max/and/ior faster is better.  */
5741 (simplify
5742  (cond @0 zero_one_valued_p@1 zero_one_valued_p@2)
5743  (switch
5744   /* bool0 ? bool1 : 0 -> bool0 & bool1 */
5745   (if (integer_zerop (@2))
5746    (bit_and (convert @0) @1))
5747   /* bool0 ? 0 : bool2 -> (bool0^1) & bool2 */
5748   (if (integer_zerop (@1))
5749    (bit_and (bit_xor (convert @0) { build_one_cst (type); } ) @2))
5750   /* bool0 ? 1 : bool2 -> bool0 | bool2 */
5751   (if (integer_onep (@1))
5752    (bit_ior (convert @0) @2))
5753   /* bool0 ? bool1 : 1 -> (bool0^1) | bool1 */
5754   (if (integer_onep (@2))
5755    (bit_ior (bit_xor (convert @0) @2) @1))
5758 #endif
5760 /* X != C1 ? -X : C2 simplifies to -X when -C1 == C2.  */
5761 (simplify
5762  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (negate@3 @0) INTEGER_CST@2)
5763  (if (!TYPE_SATURATING (type)
5764       && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
5765           || !wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5766       && wi::eq_p (wi::neg (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5767   @3))
5769 /* X != C1 ? ~X : C2 simplifies to ~X when ~C1 == C2.  */
5770 (simplify
5771  (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (bit_not@3 @0) INTEGER_CST@2)
5772  (if (wi::eq_p (wi::bit_not (wi::to_wide (@1)), wi::to_wide (@2)))
5773   @3))
5775 /* X != C1 ? abs(X) : C2 simplifies to abs(x) when abs(C1) == C2. */
5776 (for op (abs absu)
5777  (simplify
5778   (cond (ne @0 INTEGER_CST@1) (op@3 @0) INTEGER_CST@2)
5779   (if (wi::abs (wi::to_wide (@1)) == wi::to_wide (@2))
5780    (if (op != ABSU_EXPR && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1)))
5781     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
5782      (convert (absu:utype @0)))
5783     @3))))
5785 /* (X + 1) > Y ? -X : 1 simplifies to X >= Y ? -X : 1 when
5786    X is unsigned, as when X + 1 overflows, X is -1, so -X == 1.  */
5787 (simplify
5788  (cond (gt (plus @0 integer_onep) @1) (negate @0) integer_onep@2)
5789  (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5790   (cond (ge @0 @1) (negate @0) @2)))
5792 (for cnd (cond vec_cond)
5793  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
5794  (simplify
5795   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
5796   (cnd @0 @1 @3))
5797  (simplify
5798   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
5799   (cnd @0 @1 @3))
5800  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
5801  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
5802     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
5803     The following is still important to merge then and else arm cases
5804     from if-conversion.  */
5805  (simplify
5806   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
5807   (if (inverse_conditions_p (@0, @2))
5808    (cnd @0 @1 @3)))
5809  (simplify
5810   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
5811   (if (inverse_conditions_p (@0, @1))
5812    (cnd @0 @3 @4)))
5814  /* A ? B : B -> B.  */
5815  (simplify
5816   (cnd @0 @1 @1)
5817   @1)
5819  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
5820  (simplify
5821   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
5822   (cnd @0 @2 @1)))
5824 /* abs/negative simplifications moved from fold_cond_expr_with_comparison.
5826    None of these transformations work for modes with signed
5827    zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
5828    change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
5829    versa).  The last four will fix the sign of the result,
5830    even though the original expressions could be positive or
5831    negative, depending on the sign of A.
5833    Note that all these transformations are correct if A is
5834    NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
5836 (for cnd (cond vec_cond)
5837  /* A == 0 ? A : -A    same as -A */
5838  (for cmp (eq uneq)
5839   (simplify
5840    (cnd (cmp @0 zerop) @2 (negate@1 @2))
5841     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5842          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5843      @1))
5844   (simplify
5845    (cnd (cmp @0 zerop) zerop (negate@1 @2))
5846     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5847          && bitwise_equal_p (@0, @2))
5848      @1))
5850  /* A != 0 ? A : -A    same as A */
5851  (for cmp (ne ltgt)
5852   (simplify
5853    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5854     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5855          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5856      @1))
5857   (simplify
5858    (cnd (cmp @0 zerop) @1 integer_zerop)
5859     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5860          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5861      @1))
5863  /* A >=/> 0 ? A : -A    same as abs (A) */
5864  (for cmp (ge gt)
5865   (simplify
5866    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5867     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5868          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5869          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5870      (if (TYPE_UNSIGNED (type))
5871       (absu:type @0)
5872       (abs @0)))))
5873  /* A <=/< 0 ? A : -A    same as -abs (A) */
5874  (for cmp (le lt)
5875   (simplify
5876    (cnd (cmp @0 zerop) @1 (negate @1))
5877     (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TREE_TYPE(@0))
5878          && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE(@0))
5879          && bitwise_equal_p (@0, @1))
5880      (if ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
5881            && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
5882           || TYPE_UNSIGNED (type))
5883       (with {
5884         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE(@0));
5885        }
5886        (convert (negate (absu:utype @0))))
5887        (negate (abs @0)))))
5890  /* (A - B) == 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (B - A) */
5891  (for cmp (eq uneq)
5892   (simplify
5893    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus@3 @2 @1))
5894    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5895     @3))
5896   (simplify
5897    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) integer_zerop (minus@3 @2 @1))
5898    @3)
5900  /* (A - B) != 0 ? (A - B) : (B - A)    same as (A - B) */
5901  (for cmp (ne ltgt)
5902   (simplify
5903    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5904    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
5905     @0))
5906   (simplify
5907    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) integer_zerop) @0 integer_zerop)
5908    @0)
5910  /* (A - B) >=/> 0 ? (A - B) : (B - A)    same as abs (A - B) */
5911  (for cmp (ge gt)
5912   (simplify
5913    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5914    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5915         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5916     (abs @0))))
5917  /* (A - B) <=/< 0 ? (A - B) : (B - A)    same as -abs (A - B) */
5918  (for cmp (le lt)
5919   (simplify
5920    (cnd (cmp (minus@0 @1 @2) zerop) @0 (minus @2 @1))
5921    (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
5922         && !TYPE_UNSIGNED (type))
5923     (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
5924          && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
5925      (with {
5926         tree utype = unsigned_type_for (type);
5927       }
5928       (convert (negate (absu:utype @0))))
5929       (negate (abs @0)))))
5933 /* -(type)!A -> (type)A - 1.  */
5934 (simplify
5935  (negate (convert?:s (logical_inverted_value:s @0)))
5936  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5937       && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5938       && TYPE_PRECISION (type) > 1
5939       && TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
5940       && ssa_name_has_boolean_range (@0))
5941   (plus (convert:type @0) { build_all_ones_cst (type); })))
5943 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
5944    return all -1 or all 0 results.  */
5945 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
5946    but that isn't necessarily a win on its own.  */
5947 (simplify
5948  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5949  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5950       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5951                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5952       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5953           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5954   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5956 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
5957 (simplify
5958  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
5959  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
5960       && known_eq (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type),
5961                    TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1)))
5962       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
5963           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
5964   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
5967 /* Simplifications of comparisons.  */
5969 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
5970    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
5971    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
5972 (for cmp  (le gt)
5973      acmp (lt ge)
5974  (simplify
5975   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5976   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5977    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == -1)
5978      (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5979                                    wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5980                                                      wi::to_wide (cst)
5981                                                      + 1)); })))))
5982 (for cmp  (ge lt)
5983      acmp (gt le)
5984  (simplify
5985   (cmp @0 uniform_integer_cst_p@1)
5986   (with { tree cst = uniform_integer_cst_p (@1); }
5987    (if (tree_int_cst_sgn (cst) == 1)
5988     (acmp @0 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
5989                                   wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
5990                                   wi::to_wide (cst) - 1)); })))))
5992 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
5993    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
5994    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
5995    that with expression code iteration.  */
5996 (for cmp (tcc_comparison)
5997      icmp (inverted_tcc_comparison)
5998      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
5999  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
6000     and handle some more cases by using
6001       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
6002     here but for that genmatch would need to "inline" that.
6003     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
6004  (simplify
6005   (bit_not (cmp @0 @1))
6006   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
6007        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
6008    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
6009       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
6010       a computed operator in the replacement tree thus we have
6011       to play the trick below.  */
6012    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6013              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6014     (if (ic == icmp)
6015      (icmp @0 @1)
6016      (if (ic == ncmp)
6017       (ncmp @0 @1))))))
6018  (simplify
6019   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
6020   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6021             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6022    (if (ic == icmp)
6023     (icmp @0 @1)
6024     (if (ic == ncmp)
6025      (ncmp @0 @1)))))
6026  /* The following bits are handled by fold_binary_op_with_conditional_arg.  */
6027  (simplify
6028   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6029   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6030    (cmp @0 @1)))
6031  (simplify
6032   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6033   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6034    (cmp @0 @1)))
6035  (simplify
6036   (ne (cmp@2 @0 @1) integer_truep)
6037   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6038    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6039              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6040     (if (ic == icmp)
6041      (icmp @0 @1)
6042      (if (ic == ncmp)
6043       (ncmp @0 @1))))))
6044  (simplify
6045   (eq (cmp@2 @0 @1) integer_zerop)
6046   (if (types_match (type, TREE_TYPE (@2)))
6047    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
6048              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
6049     (if (ic == icmp)
6050      (icmp @0 @1)
6051      (if (ic == ncmp)
6052       (ncmp @0 @1)))))))
6054 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
6055    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
6056    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
6057    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
6058    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
6059 (for cmp (eq ne)
6060  (for sub (minus pointer_diff)
6061   (simplify
6062    (cmp (sub@2 @0 @1) integer_zerop)
6063    (if (single_use (@2))
6064     (cmp @0 @1)))))
6066 /* Simplify (x < 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) < 0 and
6067    (x >= 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) < 0.  */
6068 (for cmp (lt ge)
6069  (simplify
6070   (bit_xor (cmp:s @0 integer_zerop) (cmp:s @1 integer_zerop))
6071    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6072         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6073         && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6074     (lt (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6075 /* Simplify (x < 0) ^ (y >= 0) to (x ^ y) >= 0 and
6076    (x >= 0) ^ (y < 0) to (x ^ y) >= 0.  */
6077 (simplify
6078  (bit_xor:c (lt:s @0 integer_zerop) (ge:s @1 integer_zerop))
6079   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6080        && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6081        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
6082    (ge (bit_xor @0 @1) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6084 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
6085    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
6086    often enough for folding it to be of value.  One example is in
6087    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
6088 (for cmp (simple_comparison)
6089      scmp (swapped_simple_comparison)
6090  (simplify
6091   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
6092   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
6093   (if (integer_zerop (@1))
6094    (cmp @1 @2)
6095    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6096         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6097         && single_use (@3))
6098     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
6099     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
6100      (scmp @0 @2)
6101      (cmp @0 @2))))))
6103 /* For integral types with undefined overflow fold
6104    x * C1 == C2 into x == C2 / C1 or false.
6105    If overflow wraps and C1 is odd, simplify to x == C2 / C1 in the ring
6106    Z / 2^n Z.  */
6107 (for cmp (eq ne)
6108  (simplify
6109   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6110   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6111        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
6112        && wi::to_wide (@1) != 0)
6113    (with { widest_int quot; }
6114     (if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (@2), wi::to_widest (@1),
6115                             TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)), &quot))
6116      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), quot); })
6117      { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6118    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6119         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
6120         && (wi::bit_and (wi::to_wide (@1), 1) == 1))
6121     (cmp @0
6122      {
6123        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6124        int p = TYPE_PRECISION (itype);
6125        wide_int m = wi::one (p + 1) << p;
6126        wide_int a = wide_int::from (wi::to_wide (@1), p + 1, UNSIGNED);
6127        wide_int i = wide_int::from (wi::mod_inv (a, m),
6128                                     p, TYPE_SIGN (itype));
6129        wide_int_to_tree (itype, wi::mul (i, wi::to_wide (@2)));
6130      })))))
6132 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
6133    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
6134 (for cmp (eq ge le)
6135  (simplify
6136   (cmp @0 @0)
6137   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6138        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6139    { constant_boolean_node (true, type); }
6140    (if (cmp != EQ_EXPR
6141         /* With -ftrapping-math conversion to EQ loses an exception.  */
6142         && (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6143             || ! flag_trapping_math))
6144     (eq @0 @0)))))
6145 (for cmp (ne gt lt)
6146  (simplify
6147   (cmp @0 @0)
6148   (if (cmp != NE_EXPR
6149        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6150        || ! tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6151    { constant_boolean_node (false, type); })))
6152 (for cmp (unle unge uneq)
6153  (simplify
6154   (cmp @0 @0)
6155   { constant_boolean_node (true, type); }))
6156 (for cmp (unlt ungt)
6157  (simplify
6158   (cmp @0 @0)
6159   (unordered @0 @0)))
6160 (simplify
6161  (ltgt @0 @0)
6162  (if (!flag_trapping_math || !tree_expr_maybe_nan_p (@0))
6163   { constant_boolean_node (false, type); }))
6165 /* x == ~x -> false */
6166 /* x != ~x -> true */
6167 (for cmp (eq ne)
6168  (simplify
6169   (cmp:c @0 (bit_not @0))
6170   { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6172 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
6173 (for cmp (simple_comparison)
6174  (simplify
6175   (cmp (nop_convert1?@4 (bit_not@2 @0)) (nop_convert2? (bit_not@3 @1)))
6176   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
6177    (with { tree otype = TREE_TYPE (@4); }
6178     (cmp (convert:otype @1) (convert:otype @0))))))
6180 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
6181 (for cmp (simple_comparison)
6182      scmp (swapped_simple_comparison)
6183  (simplify
6184   (cmp (nop_convert? (bit_not@2 @0)) CONSTANT_CLASS_P@1)
6185   (if (single_use (@2)
6186        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
6187    (with { tree otype = TREE_TYPE (@1); }
6188     (scmp (convert:otype @0) (bit_not @1))))))
6190 (for cmp (simple_comparison)
6191  (simplify
6192   (cmp @0 REAL_CST@1)
6193   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
6194   (switch
6195    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
6196    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
6197     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
6198    /* (-0) CMP b -> 0 CMP b.  */
6199    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6200         && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@0)))
6201     (cmp { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); } @1))
6202    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
6203    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6204         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6205         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1)
6206         && !tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
6207     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6208    /* NaN != y is always true, other ops are always false.  */
6209    (if (TREE_CODE (@0) == REAL_CST
6210         && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@0))
6211         && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR || !flag_trapping_math)
6212         && !tree_expr_signaling_nan_p (@0)
6213         && !tree_expr_signaling_nan_p (@1))
6214     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6215    /* Fold comparisons against infinity.  */
6216    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
6217         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
6218     (with
6219      {
6220        REAL_VALUE_TYPE max;
6221        enum tree_code code = cmp;
6222        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
6223        if (neg)
6224          code = swap_tree_comparison (code);
6225      }
6226      (switch
6227       /* x > +Inf is always false, if we ignore NaNs or exceptions.  */
6228       (if (code == GT_EXPR
6229            && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6230        { constant_boolean_node (false, type); })
6231       (if (code == LE_EXPR)
6232        /* x <= +Inf is always true, if we don't care about NaNs.  */
6233        (if (! HONOR_NANS (@0))
6234         { constant_boolean_node (true, type); }
6235         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x), but this loses
6236            an "invalid" exception.  */
6237         (if (!flag_trapping_math)
6238          (eq @0 @0))))
6239       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX, but
6240          for == this introduces an exception for x a NaN.  */
6241       (if ((code == EQ_EXPR && !(HONOR_NANS (@0) && flag_trapping_math))
6242            || code == GE_EXPR)
6243        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6244         (if (neg)
6245          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6246          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6247       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
6248       (if (code == LT_EXPR)
6249        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6250         (if (neg)
6251          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6252          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
6253       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX), but this introduces
6254          an exception for x a NaN so use an unordered comparison.  */
6255       (if (code == NE_EXPR)
6256        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
6257         (if (! HONOR_NANS (@0))
6258          (if (neg)
6259           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6260           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
6261          (if (neg)
6262           (unge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
6263           (unle @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))))))))
6265  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
6266     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
6267     comparison with a revised real constant as long as no overflow
6268     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
6269  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
6270   (for op (plus minus)
6271    (simplify
6272     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
6273     (with
6274      {
6275        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
6276                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
6277      }
6278      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6279       (cmp @0 { tem; }))))))
6281  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
6282     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
6283     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
6284     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
6285  (if (flag_associative_math)
6286   (simplify
6287    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
6288    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
6289     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6290      (cmp { tem; } @1)))))
6292  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
6293  (if (flag_unsafe_math_optimizations && ! flag_errno_math)
6294   (for sq (SQRT)
6295    (simplify
6296     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
6297     (switch
6298      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
6299       (switch
6300        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
6301        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6302         { constant_boolean_node (false, type); })
6303        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
6304           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
6305        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
6306         { constant_boolean_node (true, type); })
6307        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
6308        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
6309      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
6310       (switch
6311        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
6312        (if (cmp == LT_EXPR)
6313         { constant_boolean_node (false, type); })
6314        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
6315        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
6316         { constant_boolean_node (true, type); })
6317        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
6318        (if (cmp == LE_EXPR)
6319         (eq @0 @1))
6320        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
6321           == or !=.  In the last case:
6323             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
6325           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
6326           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
6327        (cmp @0 @1)))
6328      (if ((cmp == LT_EXPR
6329            || cmp == LE_EXPR
6330            || cmp == GT_EXPR
6331            || cmp == GE_EXPR)
6332           && !REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
6333           /* Give up for -frounding-math.  */
6334           && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TREE_TYPE (@0)))
6335       (with
6336        {
6337          REAL_VALUE_TYPE c2;
6338          enum tree_code ncmp = cmp;
6339          const real_format *fmt
6340            = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)));
6341          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
6342                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
6343          real_convert (&c2, fmt, &c2);
6344          /* See PR91734: if c2 is inexact and sqrt(c2) < c (or sqrt(c2) >= c),
6345             then change LT_EXPR into LE_EXPR or GE_EXPR into GT_EXPR.  */
6346          if (!REAL_VALUE_ISINF (c2))
6347            {
6348              tree c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6349                                         build_real (TREE_TYPE (@0), c2));
6350              if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6351                ncmp = ERROR_MARK;
6352              else if ((cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6353                       && real_less (&TREE_REAL_CST (c3), &TREE_REAL_CST (@1)))
6354                ncmp = cmp == LT_EXPR ? LE_EXPR : GT_EXPR;
6355              else if ((cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
6356                       && real_less (&TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (c3)))
6357                ncmp = cmp == LE_EXPR ? LT_EXPR : GE_EXPR;
6358              else
6359                {
6360                  /* With rounding to even, sqrt of up to 3 different values
6361                     gives the same normal result, so in some cases c2 needs
6362                     to be adjusted.  */
6363                  REAL_VALUE_TYPE c2alt, tow;
6364                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6365                    tow = dconst0;
6366                  else
6367                    tow = dconstinf;
6368                  real_nextafter (&c2alt, fmt, &c2, &tow);
6369                  real_convert (&c2alt, fmt, &c2alt);
6370                  if (REAL_VALUE_ISINF (c2alt))
6371                    ncmp = ERROR_MARK;
6372                  else
6373                    {
6374                      c3 = fold_const_call (CFN_SQRT, TREE_TYPE (@0),
6375                                            build_real (TREE_TYPE (@0), c2alt));
6376                      if (c3 == NULL_TREE || TREE_CODE (c3) != REAL_CST)
6377                        ncmp = ERROR_MARK;
6378                      else if (real_equal (&TREE_REAL_CST (c3),
6379                                           &TREE_REAL_CST (@1)))
6380                        c2 = c2alt;
6381                    }
6382                }
6383            }
6384        }
6385        (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6386         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6387          /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
6388          (if (HONOR_INFINITIES (@0))
6389           (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6390           { constant_boolean_node (false, type); })
6391          /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
6392          (if (ncmp != ERROR_MARK)
6393           (if (ncmp == GE_EXPR)
6394            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6395            (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6396         /* else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)  */
6397         (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
6398          (switch
6399           /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
6400              value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
6401           (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
6402            { constant_boolean_node (true, type); })
6403           /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
6404              don't care about NaNs.  */
6405           (if (! HONOR_NANS (@0))
6406            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6407           /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
6408              don't care about Infinities.  */
6409           (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
6410            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
6411           /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
6412           (if (GENERIC)
6413            (truth_andif
6414             (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6415             (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
6416          /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
6417          (if (ncmp != ERROR_MARK && ! HONOR_NANS (@0))
6418           (if (ncmp == LT_EXPR)
6419            (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
6420            (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6421           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
6422           (if (ncmp != ERROR_MARK && GENERIC)
6423            (if (ncmp == LT_EXPR)
6424             (truth_andif
6425              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6426              (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
6427             (truth_andif
6428              (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
6429              (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))))
6430    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
6431    (simplify
6432     (cmp (sq @0) (sq @1))
6433       (if (! HONOR_NANS (@0))
6434         (cmp @0 @1))))))
6436 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP (FTYPE) M.  */
6437 (for cmp  (lt le eq ne ge gt unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
6438      icmp (lt le eq ne ge gt unordered ordered lt   le   gt   ge   eq   ne)
6439  (simplify
6440   (cmp (float@0 @1) (float @2))
6441    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6442         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6443     (with
6444      {
6445        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))));
6446        tree type1 = TREE_TYPE (@1);
6447        bool type1_signed_p = TYPE_SIGN (type1) == SIGNED;
6448        tree type2 = TREE_TYPE (@2);
6449        bool type2_signed_p = TYPE_SIGN (type2) == SIGNED;
6450      }
6451      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (type1)
6452           && fmt.can_represent_integral_type_p (type2))
6453       (if (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == UNORDERED_EXPR)
6454        { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR, type); }
6455        (if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (type2)
6456             && type1_signed_p >= type2_signed_p)
6457         (icmp @1 (convert @2))
6458         (if (TYPE_PRECISION (type1) < TYPE_PRECISION (type2)
6459              && type1_signed_p <= type2_signed_p)
6460          (icmp (convert:type2 @1) @2)
6461          (if (TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
6462               && type1_signed_p == type2_signed_p)
6463           (icmp @1 @2))))))))))
6465 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
6466 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
6467      icmp (le le eq ne ge ge)
6468  (simplify
6469   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
6470    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
6471         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
6472     (with
6473      {
6474        tree itype = TREE_TYPE (@0);
6475        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
6476        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
6477        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
6478           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
6479           TODO: relax under -fno-trapping-math or
6480           -fno-signaling-nans.  */
6481        bool exception_p
6482          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
6483                                 || (cmp != EQ_EXPR && cmp != NE_EXPR));
6484      }
6485      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
6486         -fno-trapping-math.  */
6487      (if (fmt.can_represent_integral_type_p (itype) && ! exception_p)
6488       (with
6489        {
6490          signop isign = TYPE_SIGN (itype);
6491          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
6492          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
6493          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
6495          REAL_VALUE_TYPE icst;
6496          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6497            real_ceil (&icst, fmt, cst);
6498          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6499            real_floor (&icst, fmt, cst);
6500          else
6501            real_trunc (&icst, fmt, cst);
6503          bool cst_int_p = !real_isnan (cst) && real_identical (&icst, cst);
6505          bool overflow_p = false;
6506          wide_int icst_val
6507            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
6508        }
6509        (switch
6510         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
6511         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
6512          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6513                                   type); })
6514         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
6515          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
6516                                   type); })
6517         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
6518         (if (cst_int_p)
6519          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
6520                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
6521         )
6522         /* When CST is fractional, optimize
6523             (FTYPE) N == CST -> 0
6524             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
6525         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6526          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
6527         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
6528         (with
6529          {
6530            gcc_checking_assert (!overflow_p);
6531          }
6532          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
6534 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
6535 (for cmp (eq ne)
6536  (simplify
6537   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
6538   (if (!integer_zerop (@1))
6539    (if (wi::to_wide (@2) == 0)
6540     (cmp @0 @2)
6541     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6542      (with
6543       {
6544         wi::overflow_type ovf;
6545         wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6546                                  TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6547       }
6548       (if (ovf)
6549        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6550        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
6551 (for cmp (lt le gt ge)
6552  (simplify
6553   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
6554   (if (wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6555    (with
6556     {
6557       wi::overflow_type ovf;
6558       wide_int prod = wi::mul (wi::to_wide (@2), wi::to_wide (@1),
6559                                TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
6560     }
6561     (if (ovf)
6562      { constant_boolean_node (wi::lt_p (wi::to_wide (@2), 0,
6563                                         TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
6564                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
6565      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
6567 /* Fold (size_t)(A /[ex] B) CMP C to (size_t)A CMP (size_t)B * C or A CMP' 0.
6569    For small C (less than max/B), this is (size_t)A CMP (size_t)B * C.
6570    For large C (more than min/B+2^size), this is also true, with the
6571    multiplication computed modulo 2^size.
6572    For intermediate C, this just tests the sign of A.  */
6573 (for cmp  (lt le gt ge)
6574      cmp2 (ge ge lt lt)
6575  (simplify
6576   (cmp (convert (exact_div @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6577   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@2))
6578        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6579        && wi::gt_p (wi::to_wide (@1), 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
6580    (with
6581     {
6582       tree utype = TREE_TYPE (@2);
6583       wide_int denom = wi::to_wide (@1);
6584       wide_int right = wi::to_wide (@2);
6585       wide_int smax = wi::sdiv_trunc (wi::max_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6586       wide_int smin = wi::sdiv_trunc (wi::min_value (TREE_TYPE (@0)), denom);
6587       bool small = wi::leu_p (right, smax);
6588       bool large = wi::geu_p (right, smin);
6589     }
6590     (if (small || large)
6591      (cmp (convert:utype @0) (mult @2 (convert @1)))
6592      (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
6594 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
6595 (simplify
6596  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
6597  (if (types_match (@0, @1))
6598   (unordered @0 @1)))
6599 (simplify
6600  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
6601  (if (types_match (@0, @1))
6602   (ordered @0 @1)))
6603 (simplify
6604  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
6605  @2)
6606 (simplify
6607  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
6608  @2)
6610 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
6611    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
6613    Note that comparisons
6614      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
6615      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
6616    will be canonicalized to above so there's no need to
6617    consider them here.
6618  */
6620 (for cmp (le gt)
6621      eqcmp (eq ne)
6622  (simplify
6623   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
6624   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
6625    (with
6626     {
6627      tree ty = TREE_TYPE (@0);
6628      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
6629      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
6630      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
6631      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
6632     }
6633     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
6634          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
6635       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
6636              { build_zero_cst (ty); }))))))
6638 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
6639 (for cmp (tcc_comparison)
6640      scmp (swapped_tcc_comparison)
6641  (simplify
6642   (cmp (negate @0) (negate @1))
6643   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6644        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6645            && (cmp == EQ_EXPR
6646                || cmp == NE_EXPR
6647                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6648    (scmp @0 @1)))
6649  (simplify
6650   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
6651   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6652        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6653            && (cmp == EQ_EXPR
6654                || cmp == NE_EXPR
6655                || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))))
6656    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
6657     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
6658      (scmp @0 { tem; }))))))
6660 /* Convert ABS[U]_EXPR<x> == 0 or ABS[U]_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
6661 (for op (abs absu)
6662  (for eqne (eq ne)
6663   (simplify
6664    (eqne (op @0) zerop@1)
6665    (eqne @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
6667 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.
6668    FIXME: the lack of symmetry is disturbing.  */
6669 (for cmp (simple_comparison)
6670  (simplify
6671   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
6672   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6673        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6674           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6675        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
6676             && ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6677                  && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))))
6678                 || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))
6679                     && FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@10))))))
6680        && single_use (@0))
6681    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6682         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6683             || @1 != @10)
6684         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6685             || cmp == NE_EXPR
6686             || cmp == EQ_EXPR)
6687         && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6688         /* (int)bool:32 != (int)uint is not the same as
6689            bool:32 != (bool:32)uint since boolean types only have two valid
6690            values independent of their precision.  */
6691         && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) != BOOLEAN_TYPE
6692             || TREE_CODE (TREE_TYPE (@10)) == BOOLEAN_TYPE))
6693     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
6694        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
6695        constant which fold_convert produces.  */
6696     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
6697      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00),
6698                                 wide_int::from (wi::to_wide (@1),
6699                                                 MAX (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)),
6700                                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))),
6701                                                 TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))),
6702                                 0, TREE_OVERFLOW (@1)); })
6703      (cmp @00 (convert @1)))
6705     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
6706      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6707      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
6708            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6709            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6710                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
6711           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
6712               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
6713                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
6714                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
6715                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
6716               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6717                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6718                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
6719       (cmp @00 (convert @10))
6720       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
6721            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6722            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
6723        (with
6724         {
6725           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6726           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
6727           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
6728           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
6729         }
6730         (if (above || below)
6731          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
6732           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
6733           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
6734            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
6735            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
6736             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); })))))))))
6737    /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
6738    (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
6739         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6740             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)))
6741         && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6742             == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@10))))
6743     (with
6744      {
6745        tree type1 = TREE_TYPE (@10);
6746        if (TREE_CODE (@10) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
6747          {
6748            REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@10);
6749            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
6750                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
6751              type1 = float_type_node;
6752            if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
6753                && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
6754              type1 = double_type_node;
6755          }
6756       tree newtype
6757         = (element_precision (TREE_TYPE (@00)) > element_precision (type1)
6758            ? TREE_TYPE (@00) : type1);
6759      }
6760      (if (element_precision (TREE_TYPE (@0)) > element_precision (newtype))
6761       (cmp (convert:newtype @00) (convert:newtype @10))))))))
6764 (for cmp (eq ne)
6765  (simplify
6766   /* SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
6767   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
6768   (with
6769    {
6770      poly_int64 off; tree base;
6771      tree addr = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
6772                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
6773    }
6774    /* A local variable can never be pointed to by
6775       the default SSA name of an incoming parameter.  */
6776    (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
6777         && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL
6778         && (base = get_base_address (TREE_OPERAND (addr, 0)))
6779         && TREE_CODE (base) == VAR_DECL
6780         && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
6781     (if (cmp == NE_EXPR)
6782      { constant_boolean_node (true, type); }
6783      { constant_boolean_node (false, type); })
6784     /* If the address is based on @1 decide using the offset.  */
6785     (if ((base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (addr, 0), &off))
6786          && TREE_CODE (base) == MEM_REF
6787          && TREE_OPERAND (base, 0) == @1)
6788      (with { off += mem_ref_offset (base).force_shwi (); }
6789       (if (known_ne (off, 0))
6790        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
6791        (if (known_eq (off, 0))
6792         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR, type); }))))))))
6794 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
6795 (for cmp (eq ne)
6797  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
6798     Similarly for NE_EXPR.  */
6799  (simplify
6800   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6801   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
6802        && wi::bit_and_not (wi::to_wide (@1), wi::to_wide (@2)) != 0)
6803    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6805  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
6806  (simplify
6807   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
6808   (cmp @0 @1))
6810  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
6811     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
6812  (simplify
6813   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
6814   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
6816  /* (X & Y) == X becomes (X & ~Y) == 0.  */
6817  (simplify
6818   (cmp:c (bit_and:c @0 @1) @0)
6819   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6820  (simplify
6821   (cmp:c (convert@3 (bit_and (convert@2 @0) INTEGER_CST@1)) (convert @0))
6822   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6823        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
6824        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6825        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
6826        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
6827        && !wi::neg_p (wi::to_wide (@1)))
6828    (cmp (bit_and @0 (convert (bit_not @1)))
6829         { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6831  /* (X | Y) == Y becomes (X & ~Y) == 0.  */
6832  (simplify
6833   (cmp:c (bit_ior:c @0 @1) @1)
6834   (cmp (bit_and @0 (bit_not! @1)) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
6836  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
6837  (simplify
6838   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
6839   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
6840    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
6842  (simplify
6843   (cmp (nop_convert? @0) integer_zerop)
6844   (if (tree_expr_nonzero_p (@0))
6845    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
6847  /* (X & C) op (Y & C) into (X ^ Y) & C op 0.  */
6848  (simplify
6849   (cmp (bit_and:cs @0 @2) (bit_and:cs @1 @2))
6850   (cmp (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@2)); })))
6852 /* (X < 0) != (Y < 0) into (X ^ Y) < 0.
6853    (X >= 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6854    (X < 0) == (Y < 0) into (X ^ Y) >= 0.
6855    (X >= 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6856 (for cmp (eq ne)
6857      ncmp (ge lt)
6858  (for sgncmp (ge lt)
6859   (simplify
6860    (cmp (sgncmp @0 integer_zerop@2) (sgncmp @1 integer_zerop))
6861    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6862         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6863         && types_match (@0, @1))
6864     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2)))))
6865 /* (X < 0) == (Y >= 0) into (X ^ Y) < 0.
6866    (X < 0) != (Y >= 0) into (X ^ Y) >= 0.  */
6867 (for cmp (eq ne)
6868      ncmp (lt ge)
6869  (simplify
6870   (cmp:c (lt @0 integer_zerop@2) (ge @1 integer_zerop))
6871    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6872         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6873         && types_match (@0, @1))
6874     (ncmp (bit_xor @0 @1) @2))))
6876 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
6877    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
6878 (for cmp (eq ne)
6879      icmp (ne eq)
6880  (simplify
6881   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
6882   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
6884 #if GIMPLE
6885 /* From fold_binary_op_with_conditional_arg handle the case of
6886    rewriting (a ? b : c) > d to a ? (b > d) : (c > d) when the
6887    compares simplify.  */
6888 (for cmp (simple_comparison)
6889  (simplify
6890   (cmp:c (cond @0 @1 @2) @3)
6891   /* Do not move possibly trapping operations into the conditional as this
6892      pessimizes code and causes gimplification issues when applied late.  */
6893   (if (!FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
6894        || !operation_could_trap_p (cmp, true, false, @3))
6895    (cond @0 (cmp! @1 @3) (cmp! @2 @3)))))
6896 #endif
6898 (for cmp (ge lt)
6899 /* x < 0 ? ~y : y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6900 /* x >= 0 ? ~y : y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6901  (simplify
6902   (cond (cmp @0 integer_zerop) (bit_not @1) @1)
6903    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6904         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6905         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6906         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6907     (with
6908      {
6909        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6910      }
6911     (if (cmp == LT_EXPR)
6912      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6913      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1))))))
6914 /* x < 0 ? y : ~y into ~((x >> (prec-1)) ^ y). */
6915 /* x >= 0 ? y : ~y into (x >> (prec-1)) ^ y. */
6916  (simplify
6917   (cond (cmp @0 integer_zerop) @1 (bit_not @1))
6918    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6919         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6920         && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
6921         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (type))
6922     (with
6923      {
6924        tree shifter = build_int_cst (integer_type_node, TYPE_PRECISION (type) - 1);
6925      }
6926     (if (cmp == GE_EXPR)
6927      (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)
6928      (bit_not (bit_xor (convert (rshift @0 {shifter;})) @1)))))))
6930 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
6931    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
6932 (simplify
6933  (cond
6934   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
6935   INTEGER_CST@2 integer_zerop)
6936  (if (!POINTER_TYPE_P (type) && integer_pow2p (@2))
6937   (with {
6938      int shift = (wi::exact_log2 (wi::to_wide (@2))
6939                   - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)));
6940    }
6941    (if (shift > 0)
6942     (bit_and
6943      (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
6944     (bit_and
6945      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); }))
6946      @2)))))
6948 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6949    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6950 (for cmp (eq ne)
6951      ncmp (ge lt)
6952  (simplify
6953   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
6954   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
6955        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
6956        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
6957        && wi::only_sign_bit_p (wi::to_wide (@1), element_precision (@0)))
6958    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
6959     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
6961 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
6962    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
6963 (simplify
6964  (cond
6965   (lt @0 integer_zerop)
6966   INTEGER_CST@1 integer_zerop)
6967  (if (integer_pow2p (@1)
6968       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
6969   (with {
6970     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (wi::to_wide (@1)) - 1;
6971    }
6972    (if (shift >= 0)
6973     (bit_and
6974      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
6975      @1)
6976     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
6977        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
6978     (bit_and (convert @0) @1)))))
6980 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
6981    This implements some remaining parts of fold_comparison address
6982    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
6983    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
6984 (for cmp (simple_comparison)
6985  (simplify
6986   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
6987   (with
6988    {
6989      poly_int64 off0, off1;
6990      tree base0, base1;
6991      int equal = address_compare (cmp, TREE_TYPE (@2), @0, @1, base0, base1,
6992                                   off0, off1, GENERIC);
6993    }
6994    (if (equal == 1)
6995     (switch
6996      (if (cmp == EQ_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6997       { constant_boolean_node (known_eq (off0, off1), type); })
6998      (if (cmp == NE_EXPR && (known_eq (off0, off1) || known_ne (off0, off1)))
6999       { constant_boolean_node (known_ne (off0, off1), type); })
7000      (if (cmp == LT_EXPR && (known_lt (off0, off1) || known_ge (off0, off1)))
7001       { constant_boolean_node (known_lt (off0, off1), type); })
7002      (if (cmp == LE_EXPR && (known_le (off0, off1) || known_gt (off0, off1)))
7003       { constant_boolean_node (known_le (off0, off1), type); })
7004      (if (cmp == GE_EXPR && (known_ge (off0, off1) || known_lt (off0, off1)))
7005       { constant_boolean_node (known_ge (off0, off1), type); })
7006      (if (cmp == GT_EXPR && (known_gt (off0, off1) || known_le (off0, off1)))
7007       { constant_boolean_node (known_gt (off0, off1), type); }))
7008     (if (equal == 0)
7009      (switch
7010       (if (cmp == EQ_EXPR)
7011        { constant_boolean_node (false, type); })
7012       (if (cmp == NE_EXPR)
7013        { constant_boolean_node (true, type); })))))))
7015 #if GIMPLE
7016 /* a?~t:t -> (-(a))^t */
7017 (simplify
7018  (cond @0 @1 @2)
7019  (with { bool wascmp; }
7020   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7021        && bitwise_inverted_equal_p (@1, @2, wascmp)
7022        && (!wascmp || TYPE_PRECISION (type) == 1))
7023    (if ((!TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
7024         || TYPE_PRECISION (type) == 1)
7025     (bit_xor (convert:type @0) @2)
7026     (bit_xor (negate (convert:type @0)) @2)))))
7027 #endif
7029 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
7030 (for neeq (ne eq)
7031  (simplify
7032   (neeq @0 @1)
7033   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7034        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
7035    { constant_boolean_node (neeq != EQ_EXPR, type); })))
7037 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
7038    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
7039    Disable the transform if either operand is pointer to function.
7040    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
7041    canonicalizaion is not wanted.  */
7043 (for cmp (ne eq)
7044  (simplify
7045   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
7046   (if (((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7047          && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
7048          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7049          /* Don't perform this optimization in GENERIC if @0 has reference
7050             type when sanitizing.  See PR101210.  */
7051          && !(GENERIC
7052               && TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == REFERENCE_TYPE
7053               && (flag_sanitize & (SANITIZE_NULL | SANITIZE_ALIGNMENT))))
7054         || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7055             && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7056             && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
7057        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
7058    (cmp @0 (convert @1)))))
7060 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
7061 (for cmp (lt gt le ge)
7062  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
7063     the specified precision will have known values.  */
7064  (simplify
7065   (cmp (convert?@2 @0) uniform_integer_cst_p@1)
7066   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7067         || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7068         || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
7069        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
7070    (with
7071     {
7072       tree cst = uniform_integer_cst_p (@1);
7073       tree arg1_type = TREE_TYPE (cst);
7074       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
7075       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
7076       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
7077       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
7078     }
7079     (switch
7080      (if (wi::to_wide (cst) == max)
7081       (switch
7082        (if (cmp == GT_EXPR)
7083         { constant_boolean_node (false, type); })
7084        (if (cmp == GE_EXPR)
7085         (eq @2 @1))
7086        (if (cmp == LE_EXPR)
7087         { constant_boolean_node (true, type); })
7088        (if (cmp == LT_EXPR)
7089         (ne @2 @1))))
7090      (if (wi::to_wide (cst) == min)
7091       (switch
7092        (if (cmp == LT_EXPR)
7093         { constant_boolean_node (false, type); })
7094        (if (cmp == LE_EXPR)
7095         (eq @2 @1))
7096        (if (cmp == GE_EXPR)
7097         { constant_boolean_node (true, type); })
7098        (if (cmp == GT_EXPR)
7099         (ne @2 @1))))
7100      (if (wi::to_wide (cst) == max - 1)
7101       (switch
7102        (if (cmp == GT_EXPR)
7103         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7104                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7105                                                       wi::to_wide (cst)
7106                                                       + 1)); }))
7107        (if (cmp == LE_EXPR)
7108         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7109                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7110                                                       wi::to_wide (cst)
7111                                                       + 1)); }))))
7112      (if (wi::to_wide (cst) == min + 1)
7113       (switch
7114        (if (cmp == GE_EXPR)
7115         (ne @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7116                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7117                                                       wi::to_wide (cst)
7118                                                       - 1)); }))
7119        (if (cmp == LT_EXPR)
7120         (eq @2 { build_uniform_cst (TREE_TYPE (@1),
7121                                     wide_int_to_tree (TREE_TYPE (cst),
7122                                                       wi::to_wide (cst)
7123                                                       - 1)); }))))
7124      (if (wi::to_wide (cst) == signed_max
7125           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
7126           && TYPE_MODE (arg1_type) != BLKmode
7127           /* We will flip the signedness of the comparison operator
7128              associated with the mode of @1, so the sign bit is
7129              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
7130              max associated with this sign bit.  */
7131           && prec == GET_MODE_PRECISION (SCALAR_INT_TYPE_MODE (arg1_type))
7132           /* signed_type does not work on pointer types.  */
7133           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
7134       /* The following case also applies to X < signed_max+1
7135          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7136       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
7137        (with { tree st = signed_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7138         (switch
7139          (if (cst == @1 && cmp == LE_EXPR)
7140           (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7141          (if (cst == @1 && cmp == GT_EXPR)
7142           (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7143          (if (cmp == LE_EXPR)
7144           (ge (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))
7145          (if (cmp == GT_EXPR)
7146           (lt (view_convert:st @0) { build_zero_cst (st); })))))))))))
7148 /* unsigned < (typeof unsigned)(unsigned != 0) is always false.  */
7149 (simplify
7150  (lt:c @0 (convert (ne @0 integer_zerop)))
7151  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7152   { constant_boolean_node (false, type); }))
7154 /* x != (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 1 : (CST == 1 ? (x!=0&&x!=1) : x != 0) */
7155 /* x != (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 1 : (CST == 0 ? (x!=0&&x!=1) : x != 1) */
7156 /* x == (typeof x)(x == CST) -> CST == 0 ? 0 : (CST == 1 ? (x==0||x==1) : x == 0) */
7157 /* x == (typeof x)(x != CST) -> CST == 1 ? 0 : (CST == 0 ? (x==0||x==1) : x == 1) */
7158 (for outer (ne eq)
7159  (for inner (ne eq)
7160   (simplify
7161    (outer:c @0 (convert (inner @0 INTEGER_CST@1)))
7162    (with {
7163      bool cst1 = integer_onep (@1);
7164      bool cst0 = integer_zerop (@1);
7165      bool innereq = inner == EQ_EXPR;
7166      bool outereq = outer == EQ_EXPR;
7167     }
7168     (switch
7169      (if (innereq ? cst0 : cst1)
7170       { constant_boolean_node (!outereq, type); })
7171      (if (innereq ? cst1 : cst0)
7172       (with {
7173         tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0));
7174         tree ucst1 = build_one_cst (utype);
7175        }
7176        (if (!outereq)
7177         (gt (convert:utype @0) { ucst1; })
7178         (le (convert:utype @0) { ucst1; })
7179        )
7180       )
7181      )
7182      (with {
7183        tree value = build_int_cst (TREE_TYPE (@0), !innereq);
7184       }
7185       (if (outereq)
7186        (eq @0 { value; })
7187        (ne @0 { value; })
7188       )
7189      )
7190     )
7191    )
7192   )
7196 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
7197  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
7198  (simplify
7199   (cmp @0 REAL_CST@1)
7200   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
7201        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
7202    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
7203                             ? false : true, type); })))
7205 /* Fold UNORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7206 (simplify
7207   (unordered @0 @1)
7208   (switch
7209     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7210         { constant_boolean_node (true, type); })
7211     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7212         { constant_boolean_node (false, type); })))
7214 /* Fold ORDERED if either operand must be NaN, or neither can be.  */
7215 (simplify
7216   (ordered @0 @1)
7217   (switch
7218     (if (tree_expr_nan_p (@0) || tree_expr_nan_p (@1))
7219         { constant_boolean_node (false, type); })
7220     (if (!tree_expr_maybe_nan_p (@0) && !tree_expr_maybe_nan_p (@1))
7221         { constant_boolean_node (true, type); })))
7223 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
7224 (simplify
7225  (ne @0 integer_zerop)
7226  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7227       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7228   (non_lvalue @0)))
7229 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
7230 (simplify
7231  (eq @0 integer_onep)
7232  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
7233       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
7234   (non_lvalue @0)))
7235 /* Do not handle
7236    bool_var == 0 becomes !bool_var or
7237    bool_var != 1 becomes !bool_var
7238    here because that only is good in assignment context as long
7239    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
7240    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
7241    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
7243 /* Transform comparisons of the form (X & Y) CMP 0 to X CMP2 Z
7244    where ~Y + 1 == pow2 and Z = ~Y.  */
7245 (for cst (VECTOR_CST INTEGER_CST)
7246  (for cmp (eq ne)
7247       icmp (le gt)
7248   (simplify
7249    (cmp (bit_and:c@2 @0 cst@1) integer_zerop)
7250     (with { tree csts = bitmask_inv_cst_vector_p (@1); }
7251      (if (csts && (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || single_use (@2)))
7252       (with { auto optab = VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
7253                          ? optab_vector : optab_default;
7254               tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
7255        (if (target_supports_op_p (utype, icmp, optab)
7256             || (optimize_vectors_before_lowering_p ()
7257                 && (!target_supports_op_p (type, cmp, optab)
7258                     || !target_supports_op_p (type, BIT_AND_EXPR, optab))))
7259         (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
7260          (icmp @0 { csts; })
7261          (icmp (view_convert:utype @0) { csts; })))))))))
7263 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
7264    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
7265    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.cc.
7266    CONVERT?(CONVERT?(A) + CST) CMP A  ->  A CMP' CST' */
7267 (for cmp (lt le ge gt)
7268      out (gt gt le le)
7269  (simplify
7270   (cmp:c (convert?@3 (plus@2 (convert?@4 @0) INTEGER_CST@1)) @0)
7271   (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@2))
7272        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@3))
7273        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@0))
7274        && wi::to_wide (@1) != 0
7275        && single_use (@2))
7276    (with {
7277      unsigned int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0));
7278      signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0));
7279     }
7280     (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
7281                                 wi::max_value (prec, sign)
7282                                 - wi::to_wide (@1)); })))))
7284 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
7285    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.cc
7286    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
7287 (for cmp (gt le)
7288  (simplify
7289   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
7290   (if (single_use (@2)
7291        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7292        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7293    (cmp @1 @0))))
7295 /* Optimize A - B + -1 >= A into B >= A for unsigned comparisons.  */
7296 (for cmp (ge lt)
7297  (simplify
7298   (cmp:c (plus (minus @0 @1) integer_minus_onep) @0)
7299    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7300         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7301     (cmp @1 @0))))
7303 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
7304 /* A - B > A  */
7305 (for cmp (gt le)
7306      out (ne eq)
7307  (simplify
7308   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
7309   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7310        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7311    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7312 /* A + B < A  */
7313 (for cmp (lt ge)
7314      out (ne eq)
7315  (simplify
7316   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
7317   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7318        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
7319    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
7321 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
7322    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7323 (for cmp (lt ge)
7324      out (ne eq)
7325  (simplify
7326   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
7327   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
7328    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7329     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7331 /* Similarly, for unsigned operands, (((type) A * B) >> prec) != 0 where type
7332    is at least twice as wide as type of A and B, simplify to
7333    __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
7334 (for cmp (eq ne)
7335  (simplify
7336   (cmp (rshift (mult:s (convert@3 @0) (convert @1)) INTEGER_CST@2)
7337        integer_zerop)
7338   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7339        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7340        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
7341        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7342            >= 2 * TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
7343        && tree_fits_uhwi_p (@2)
7344        && tree_to_uhwi (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7345        && types_match (@0, @1)
7346        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
7347        && (optab_handler (umulv4_optab, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)))
7348            != CODE_FOR_nothing))
7349    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
7350     (cmp (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
7352 /* Demote operands of IFN_{ADD,SUB,MUL}_OVERFLOW.  */
7353 (for ovf (IFN_ADD_OVERFLOW IFN_SUB_OVERFLOW IFN_MUL_OVERFLOW)
7354  (simplify
7355   (ovf (convert@2 @0) @1)
7356   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7357        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7358        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7359        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7360    (ovf @0 @1)))
7361  (simplify
7362   (ovf @1 (convert@2 @0))
7363   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7364        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
7365        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
7366        && (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2)) || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
7367    (ovf @1 @0))))
7369 /* Optimize __builtin_mul_overflow_p (x, cst, (utype) 0) if all 3 types
7370    are unsigned to x > (umax / cst).  Similarly for signed type, but
7371    in that case it needs to be outside of a range.  */
7372 (simplify
7373  (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cs@2 @0 integer_nonzerop@1))
7374   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
7375        && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0))
7376        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@2)))
7377        && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
7378    (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
7379     (convert (gt @0 (trunc_div! { TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)); } @1)))
7380     (if (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)))
7381      (if (integer_minus_onep (@1))
7382       (convert (eq @0 { TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)); }))
7383       (with
7384        {
7385          tree div = fold_convert (TREE_TYPE (@0), @1);
7386          tree lo = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7387                                     TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7388          tree hi = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
7389                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (@0)), div);
7390          tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
7391          if (etype)
7392            {
7393              if (wi::neg_p (wi::to_wide (div)))
7394                std::swap (lo, hi);
7395              lo = fold_convert (etype, lo);
7396              hi = fold_convert (etype, hi);
7397              hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, hi, lo);
7398            }
7399        }
7400        (if (etype)
7401         (convert (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
7403 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
7404    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
7405    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
7406    section that follows this one.
7408    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
7409    the following:
7411    - the rule describes an identity
7413    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
7414      multiplication
7416    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
7417      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
7418      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
7419      when the operand has that value.)  */
7421 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
7422  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
7423  (simplify
7424   (mult (SQRT_ALL@1 @0) @1)
7425   (if (!tree_expr_maybe_signaling_nan_p (@0))
7426    @0))
7428  (for op (plus minus)
7429   /* Simplify (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
7430   (simplify
7431    (op (rdiv @0 @1)
7432        (rdiv @2 @1))
7433    (rdiv (op @0 @2) @1)))
7435  (for cmp (lt le gt ge)
7436       neg_cmp (gt ge lt le)
7437   /* Simplify (x * C1) cmp C2 -> x cmp (C2 / C1), where C1 != 0.  */
7438   (simplify
7439    (cmp (mult @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
7440    (with
7441     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @2, @1); }
7442     (if (tem
7443          && !(REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (tem))
7444               || (real_zerop (tem) && !real_zerop (@1))))
7445      (switch
7446       (if (real_less (&dconst0, TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
7447        (cmp @0 { tem; }))
7448       (if (real_less (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
7449        (neg_cmp @0 { tem; })))))))
7451  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
7452  (for root (SQRT CBRT)
7453   (simplify
7454    (mult (root:s @0) (root:s @1))
7455     (root (mult @0 @1))))
7457  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
7458  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7459   (simplify
7460    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
7461     (exps (plus @0 @1))))
7463  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
7464  (for root (SQRT CBRT)
7465   (simplify
7466    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
7467     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
7469  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
7470  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7471   (simplify
7472    (rdiv @0 (exps:s @1))
7473     (mult @0 (exps (negate @1)))))
7475  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7476       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7477   /* logN(expN(x)) -> x.  */
7478   (simplify
7479    (logs (exps @0))
7480    @0)
7481   /* expN(logN(x)) -> x.  */
7482   (simplify
7483    (exps (logs @0))
7484    @0))
7486  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
7487     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
7488     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
7489  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
7490       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
7491   (simplify
7492    (logs (exps @0))
7493    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7494     (with {
7495       tree x;
7496       switch (exps)
7497         {
7498         CASE_CFN_EXP:
7499           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
7500           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
7501           break;
7502         CASE_CFN_EXP2:
7503           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
7504           x = build_real (type, dconst2);
7505           break;
7506         CASE_CFN_EXP10:
7507         CASE_CFN_POW10:
7508           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
7509           {
7510             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
7511             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
7512             x = build_real (type, dconst10);
7513           }
7514           break;
7515         default:
7516           gcc_unreachable ();
7517         }
7518       }
7519      (mult (logs { x; }) @0)))))
7521  (for logs (LOG LOG
7522             LOG2 LOG2
7523             LOG10 LOG10)
7524       exps (SQRT CBRT)
7525   (simplify
7526    (logs (exps @0))
7527    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7528     (with {
7529       tree x;
7530       switch (exps)
7531         {
7532         CASE_CFN_SQRT:
7533           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
7534           x = build_real (type, dconsthalf);
7535           break;
7536         CASE_CFN_CBRT:
7537           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
7538           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
7539           break;
7540         default:
7541           gcc_unreachable ();
7542         }
7543       }
7544      (mult { x; } (logs @0))))))
7546  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
7547  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
7548       pows (POW)
7549   (simplify
7550    (logs (pows @0 @1))
7551    (mult @1 (logs @0))))
7553  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0,
7554     or if C is a positive power of 2,
7555     pow(C,x) -> exp2(log2(C)*x).  */
7556 #if GIMPLE
7557  (for pows (POW)
7558       exps (EXP)
7559       logs (LOG)
7560       exp2s (EXP2)
7561       log2s (LOG2)
7562   (simplify
7563    (pows REAL_CST@0 @1)
7564    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7565         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0))
7566         /* As libmvec doesn't have a vectorized exp2, defer optimizing
7567            the use_exp2 case until after vectorization.  It seems actually
7568            beneficial for all constants to postpone this until later,
7569            because exp(log(C)*x), while faster, will have worse precision
7570            and if x folds into a constant too, that is unnecessary
7571            pessimization.  */
7572         && canonicalize_math_after_vectorization_p ())
7573     (with {
7574        const REAL_VALUE_TYPE *const value = TREE_REAL_CST_PTR (@0);
7575        bool use_exp2 = false;
7576        if (targetm.libc_has_function (function_c99_misc, TREE_TYPE (@0))
7577            && value->cl == rvc_normal)
7578          {
7579            REAL_VALUE_TYPE frac_rvt = *value;
7580            SET_REAL_EXP (&frac_rvt, 1);
7581            if (real_equal (&frac_rvt, &dconst1))
7582              use_exp2 = true;
7583          }
7584      }
7585      (if (!use_exp2)
7586       (if (optimize_pow_to_exp (@0, @1))
7587        (exps (mult (logs @0) @1)))
7588       (exp2s (mult (log2s @0) @1)))))))
7589 #endif
7591  /* pow(C,x)*expN(y) -> expN(logN(C)*x+y) if C > 0.  */
7592  (for pows (POW)
7593       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7594       logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
7595   (simplify
7596    (mult:c (pows:s REAL_CST@0 @1) (exps:s @2))
7597    (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
7598         && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7599     (exps (plus (mult (logs @0) @1) @2)))))
7601  (for sqrts (SQRT)
7602       cbrts (CBRT)
7603       pows (POW)
7604       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
7605   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
7606   (simplify
7607    (sqrts (exps @0))
7608    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
7609   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
7610   (simplify
7611    (cbrts (exps @0))
7612    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7613   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
7614   (simplify
7615    (pows (exps @0) @1)
7616    (exps (mult @0 @1))))
7618  /* tan(atan(x)) -> x.  */
7619  (for tans (TAN)
7620       atans (ATAN)
7621   (simplify
7622    (tans (atans @0))
7623    @0)))
7625  /* Simplify sin(atan(x)) -> x / sqrt(x*x + 1). */
7626  (for sins (SIN)
7627       atans (ATAN)
7628       sqrts (SQRT)
7629       copysigns (COPYSIGN)
7630   (simplify
7631    (sins (atans:s @0))
7632    (with
7633      {
7634       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7635       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7636       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7637       tree t_one = build_one_cst (type);
7638      }
7639     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7640      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7641       (rdiv @0 (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7642       (copysigns { t_one; } @0))))))
7644 /* Simplify cos(atan(x)) -> 1 / sqrt(x*x + 1). */
7645  (for coss (COS)
7646       atans (ATAN)
7647       sqrts (SQRT)
7648       copysigns (COPYSIGN)
7649   (simplify
7650    (coss (atans:s @0))
7651    (with
7652      {
7653       REAL_VALUE_TYPE r_cst;
7654       build_sinatan_real (&r_cst, type);
7655       tree t_cst = build_real (type, r_cst);
7656       tree t_one = build_one_cst (type);
7657       tree t_zero = build_zero_cst (type);
7658      }
7659     (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7660      (cond (lt (abs @0) { t_cst; })
7661       (rdiv { t_one; } (sqrts (plus (mult @0 @0) { t_one; })))
7662       (copysigns { t_zero; } @0))))))
7664  (if (!flag_errno_math)
7665   /* Simplify sinh(atanh(x)) -> x / sqrt((1 - x)*(1 + x)). */
7666   (for sinhs (SINH)
7667        atanhs (ATANH)
7668        sqrts (SQRT)
7669    (simplify
7670     (sinhs (atanhs:s @0))
7671     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7672     (rdiv @0 (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0)))))))
7674   /* Simplify cosh(atanh(x)) -> 1 / sqrt((1 - x)*(1 + x)) */
7675   (for coshs (COSH)
7676        atanhs (ATANH)
7677        sqrts (SQRT)
7678    (simplify
7679     (coshs (atanhs:s @0))
7680     (with { tree t_one = build_one_cst (type); }
7681     (rdiv { t_one; } (sqrts (mult (minus { t_one; } @0) (plus { t_one; } @0))))))))
7683 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
7684 (simplify
7685  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
7686  (abs @0))
7688 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
7689 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7690  (simplify
7691   (fns (fns @0))
7692   (fns @0)))
7693 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
7694 (for fns (TRUNC_ALL FLOOR_ALL CEIL_ALL ROUND_ALL NEARBYINT_ALL RINT_ALL)
7695  (simplify
7696   (fns integer_valued_real_p@0)
7697   @0))
7699 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
7700 (simplify
7701  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
7702  (abs @0))
7704 /* pow(1,x) -> 1.  */
7705 (simplify
7706  (POW real_onep@0 @1)
7707  @0)
7709 (simplify
7710  /* copysign(x,x) -> x.  */
7711  (COPYSIGN_ALL @0 @0)
7712  @0)
7714 (simplify
7715  /* copysign(x,-x) -> -x.  */
7716  (COPYSIGN_ALL @0 (negate@1 @0))
7717  @1)
7719 (simplify
7720  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
7721  (COPYSIGN_ALL @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
7722  (abs @0))
7724 (simplify
7725  /* fabs (copysign(x, y)) -> fabs (x).  */
7726  (abs (COPYSIGN_ALL @0 @1))
7727  (abs @0))
7729 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
7730  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
7731  (simplify
7732   (scale real_zerop@0 @1)
7733   @0)
7734  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
7735  (simplify
7736   (scale @0 integer_zerop@1)
7737   @0)
7738  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
7739  (simplify
7740   (scale REAL_CST@0 @1)
7741   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
7742    @0)))
7744 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
7745    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
7747    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
7748    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
7749    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
7750    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
7752 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
7753  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
7754  (simplify
7755   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
7756    (SIN @0))
7758  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
7759  (simplify
7760   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
7761   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7762    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
7764  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
7765  (simplify
7766   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
7767    (TAN @0))
7769  /* Simplify sinh(x) / cosh(x) -> tanh(x). */
7770  (simplify
7771   (rdiv (SINH:s @0) (COSH:s @0))
7772    (TANH @0))
7774  /* Simplify tanh (x) / sinh (x) -> 1.0 / cosh (x). */
7775  (simplify
7776    (rdiv (TANH:s @0) (SINH:s @0))
7777    (rdiv {build_one_cst (type);} (COSH @0)))
7779  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
7780  (simplify
7781   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
7782    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
7784  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
7785  (simplify
7786   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
7787   (if (! HONOR_NANS (@0)
7788        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7789    (COS @0)))
7791  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
7792  (simplify
7793   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
7794   (if (! HONOR_NANS (@0)
7795        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
7796    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
7798  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
7799  (simplify
7800   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
7801    (POW @0 (plus @1 @2)))
7803  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
7804  (simplify
7805   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
7806    (POW (mult @0 @2) @1))
7808  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
7809  (simplify
7810   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
7811    (POWI (mult @0 @2) @1))
7813  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
7814  (simplify
7815   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
7816   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
7817    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
7819  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
7820  (simplify
7821   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
7822    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
7824  (for sqrts (SQRT)
7825       cbrts (CBRT)
7826       pows (POW)
7827   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
7828   (simplify
7829    (sqrts (sqrts @0))
7830    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
7831   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7832   (simplify
7833    (sqrts (cbrts @0))
7834    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7835   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
7836   (simplify
7837    (cbrts (sqrts @0))
7838    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
7839   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
7840   (simplify
7841    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
7842    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
7843   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
7844   (simplify
7845    (sqrts (pows @0 @1))
7846    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7847   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
7848   (simplify
7849    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
7850    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7851   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
7852   (simplify
7853    (pows (sqrts @0) @1)
7854    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
7855   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
7856   (simplify
7857    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
7858    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
7859   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
7860   (simplify
7861    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
7862    (pows @0 (mult @1 @2))))
7864  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7865  (simplify
7866   (CABS (complex @0 @0))
7867   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7869  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
7870  (simplify
7871   (HYPOT @0 @0)
7872   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
7874  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
7875  (for cexps (CEXP)
7876       exps (EXP)
7877       cexpis (CEXPI)
7878   (simplify
7879    (cexps compositional_complex@0)
7880    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex, TREE_TYPE (@0)))
7881     (complex
7882      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
7883      (mult @1 (imagpart @2)))))))
7885 (if (canonicalize_math_p ())
7886  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
7887  (for floors (FLOOR_ALL)
7888       truncs (TRUNC_ALL)
7889   (simplify
7890    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
7891    (truncs @0))))
7893 (match double_value_p
7894  @0
7895  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
7896 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
7897             BUILT_IN_FLOORL
7898             BUILT_IN_CEILL
7899             BUILT_IN_ROUNDL
7900             BUILT_IN_NEARBYINTL
7901             BUILT_IN_RINTL)
7902      tos (BUILT_IN_TRUNC
7903           BUILT_IN_FLOOR
7904           BUILT_IN_CEIL
7905           BUILT_IN_ROUND
7906           BUILT_IN_NEARBYINT
7907           BUILT_IN_RINT)
7908  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
7909  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
7910   (simplify
7911    (froms (convert double_value_p@0))
7912    (convert (tos @0)))))
7914 (match float_value_p
7915  @0
7916  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
7917 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
7918             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
7919             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
7920             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
7921             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
7922             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
7923      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
7924           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
7925           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
7926           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
7927           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
7928           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
7929  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
7930     if x is a float.  */
7931  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
7932       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc, NULL_TREE))
7933   (simplify
7934    (froms (convert float_value_p@0))
7935    (convert (tos @0)))))
7937 #if GIMPLE
7938 (match float16_value_p
7939  @0
7940  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float16_type_node)))
7941 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC BUILT_IN_TRUNCF
7942             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR BUILT_IN_FLOORF
7943             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL BUILT_IN_CEILF
7944             BUILT_IN_ROUNDEVENL BUILT_IN_ROUNDEVEN BUILT_IN_ROUNDEVENF
7945             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND BUILT_IN_ROUNDF
7946             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT BUILT_IN_NEARBYINTF
7947             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT BUILT_IN_RINTF
7948             BUILT_IN_SQRTL BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTF)
7949      tos (IFN_TRUNC IFN_TRUNC IFN_TRUNC
7950           IFN_FLOOR IFN_FLOOR IFN_FLOOR
7951           IFN_CEIL IFN_CEIL IFN_CEIL
7952           IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN IFN_ROUNDEVEN
7953           IFN_ROUND IFN_ROUND IFN_ROUND
7954           IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT IFN_NEARBYINT
7955           IFN_RINT IFN_RINT IFN_RINT
7956           IFN_SQRT IFN_SQRT IFN_SQRT)
7957  /* (_Float16) round ((doube) x) -> __built_in_roundf16 (x), etc.,
7958     if x is a _Float16.  */
7959  (simplify
7960    (convert (froms (convert float16_value_p@0)))
7961      (if (optimize
7962           && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7963           && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7964                                              type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7965        (tos @0))))
7967 /* Simplify (trunc)copysign ((extend)x, (extend)y) to copysignf (x, y),
7968    x,y is float value, similar for _Float16/double.  */
7969 (for copysigns (COPYSIGN_ALL)
7970  (simplify
7971   (convert (copysigns (convert@2 @0) (convert @1)))
7972    (if (optimize
7973        && !HONOR_SNANS (@2)
7974        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7975        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7976        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
7977        && direct_internal_fn_supported_p (IFN_COPYSIGN,
7978                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7979     (IFN_COPYSIGN @0 @1))))
7981 (for froms (BUILT_IN_FMAF BUILT_IN_FMA BUILT_IN_FMAL)
7982      tos (IFN_FMA IFN_FMA IFN_FMA)
7983  (simplify
7984   (convert (froms (convert@3 @0) (convert @1) (convert @2)))
7985    (if (flag_unsafe_math_optimizations
7986        && optimize
7987        && FLOAT_TYPE_P (type)
7988        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
7989        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
7990        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
7991        && types_match (type, TREE_TYPE (@2))
7992        && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
7993        && direct_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (tos),
7994                                           type, OPTIMIZE_FOR_BOTH))
7995     (tos @0 @1 @2))))
7997 (for maxmin (max min)
7998  (simplify
7999   (convert (maxmin (convert@2 @0) (convert @1)))
8000    (if (optimize
8001        && FLOAT_TYPE_P (type)
8002        && FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8003        && types_match (type, TREE_TYPE (@0))
8004        && types_match (type, TREE_TYPE (@1))
8005        && element_precision (type) < element_precision (TREE_TYPE (@2)))
8006     (maxmin @0 @1))))
8007 #endif
8009 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
8010      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8011  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
8012  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8013   (simplify
8014    (froms (convert double_value_p@0))
8015    (tos @0))))
8017 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
8018             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
8019      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
8020  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
8021     if x is a float.  */
8022  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
8023   (simplify
8024    (froms (convert float_value_p@0))
8025    (tos @0))))
8027 (if (canonicalize_math_p ())
8028  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
8029  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
8030   (simplify
8031    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
8032    (fix_trunc @0))))
8034 (if (canonicalize_math_p ())
8035  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8036  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
8037            ICEIL LCEIL LLCEIL
8038            IROUND LROUND LLROUND)
8039   (simplify
8040    (fns integer_valued_real_p@0)
8041    (fix_trunc @0)))
8042  (if (!flag_errno_math)
8043   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
8044   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
8045    (simplify
8046     (rints integer_valued_real_p@0)
8047     (fix_trunc @0)))))
8049 (if (canonicalize_math_p ())
8050  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
8051       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
8052       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
8053   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
8054      sizeof (int) == sizeof (long).  */
8055   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
8056        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8057    (simplify
8058     (ifn @0)
8059     (lfn:long_integer_type_node @0)))
8060   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
8061      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
8062   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
8063        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
8064    (simplify
8065     (llfn @0)
8066     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
8068 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
8069 (simplify
8070  (CPROJ @0)
8071  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
8072    @0))
8074 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
8075    nonnegative, return (inf + 0i).  */
8076 (simplify
8077  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
8078  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
8079   { build_complex_inf (type, false); }))
8081 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
8082 (simplify
8083  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
8084  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
8085   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
8087 (for pows (POW)
8088      sqrts (SQRT)
8089      cbrts (CBRT)
8090  (simplify
8091   (pows @0 REAL_CST@1)
8092   (with {
8093     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
8094     REAL_VALUE_TYPE tmp;
8095    }
8096    (switch
8097     /* pow(x,0) -> 1.  */
8098     (if (real_equal (value, &dconst0))
8099      { build_real (type, dconst1); })
8100     /* pow(x,1) -> x.  */
8101     (if (real_equal (value, &dconst1))
8102      @0)
8103     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
8104     (if (real_equal (value, &dconstm1))
8105      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
8106     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
8107     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8108          && canonicalize_math_p ()
8109          && real_equal (value, &dconsthalf))
8110      (sqrts @0))
8111     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
8112     (if (flag_unsafe_math_optimizations
8113          && canonicalize_math_p ()
8114          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
8115              real_equal (value, &tmp)))
8116      (cbrts @0))))))
8118 /* powi(1,x) -> 1.  */
8119 (simplify
8120  (POWI real_onep@0 @1)
8121  @0)
8123 (simplify
8124  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
8125  (switch
8126   /* powi(x,0) -> 1.  */
8127   (if (wi::to_wide (@1) == 0)
8128    { build_real (type, dconst1); })
8129   /* powi(x,1) -> x.  */
8130   (if (wi::to_wide (@1) == 1)
8131    @0)
8132   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
8133   (if (wi::to_wide (@1) == -1)
8134    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
8136 /* Narrowing of arithmetic and logical operations.
8138    These are conceptually similar to the transformations performed for
8139    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
8140    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
8142 /* Convert (outertype)((innertype0)a+(innertype1)b)
8143    into ((newtype)a+(newtype)b) where newtype
8144    is the widest mode from all of these.  */
8145 (for op (plus minus mult rdiv)
8146  (simplify
8147    (convert (op:s@0 (convert1?@3 @1) (convert2?@4 @2)))
8148    /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
8149       both operands are widening conversions from the same type as the outer
8150       narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a
8151       suitable unsigned type (to avoid introducing undefined behavior),
8152       perform the operation and convert the result to the desired type.  */
8153    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8154         && op != MULT_EXPR
8155         && op != RDIV_EXPR
8156         /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8157            so there's no need to check that @2/@4 are integral types.  */
8158         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8159         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
8160         /* The precision of the type of each operand must match the
8161            precision of the mode of each operand, similarly for the
8162            result.  */
8163         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8164         && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@2))
8165         && type_has_mode_precision_p (type)
8166         /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8167         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8168         && types_match (@1, type)
8169         && (types_match (@1, @2)
8170             /* Or the second operand is const integer or converted const
8171                integer from valueize.  */
8172             || poly_int_tree_p (@4)))
8173      (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
8174        (op @1 (convert @2))
8175        (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@1)); }
8176         (convert (op (convert:utype @1)
8177                      (convert:utype @2)))))
8178      (if (FLOAT_TYPE_P (type)
8179           && DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8180                == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type))
8181       (with { tree arg0 = strip_float_extensions (@1);
8182               tree arg1 = strip_float_extensions (@2);
8183               tree itype = TREE_TYPE (@0);
8184               tree ty1 = TREE_TYPE (arg0);
8185               tree ty2 = TREE_TYPE (arg1);
8186               enum tree_code code = TREE_CODE (itype); }
8187         (if (FLOAT_TYPE_P (ty1)
8188              && FLOAT_TYPE_P (ty2))
8189          (with { tree newtype = type;
8190                  if (TYPE_MODE (ty1) == SDmode
8191                      || TYPE_MODE (ty2) == SDmode
8192                      || TYPE_MODE (type) == SDmode)
8193                    newtype = dfloat32_type_node;
8194                  if (TYPE_MODE (ty1) == DDmode
8195                      || TYPE_MODE (ty2) == DDmode
8196                      || TYPE_MODE (type) == DDmode)
8197                    newtype = dfloat64_type_node;
8198                  if (TYPE_MODE (ty1) == TDmode
8199                      || TYPE_MODE (ty2) == TDmode
8200                      || TYPE_MODE (type) == TDmode)
8201                    newtype = dfloat128_type_node; }
8202           (if ((newtype == dfloat32_type_node
8203                 || newtype == dfloat64_type_node
8204                 || newtype == dfloat128_type_node)
8205               && newtype == type
8206               && types_match (newtype, type))
8207             (op (convert:newtype @1) (convert:newtype @2))
8208             (with { if (element_precision (ty1) > element_precision (newtype))
8209                       newtype = ty1;
8210                     if (element_precision (ty2) > element_precision (newtype))
8211                       newtype = ty2; }
8212                /* Sometimes this transformation is safe (cannot
8213                   change results through affecting double rounding
8214                   cases) and sometimes it is not.  If NEWTYPE is
8215                   wider than TYPE, e.g. (float)((long double)double
8216                   + (long double)double) converted to
8217                   (float)(double + double), the transformation is
8218                   unsafe regardless of the details of the types
8219                   involved; double rounding can arise if the result
8220                   of NEWTYPE arithmetic is a NEWTYPE value half way
8221                   between two representable TYPE values but the
8222                   exact value is sufficiently different (in the
8223                   right direction) for this difference to be
8224                   visible in ITYPE arithmetic.  If NEWTYPE is the
8225                   same as TYPE, however, the transformation may be
8226                   safe depending on the types involved: it is safe
8227                   if the ITYPE has strictly more than twice as many
8228                   mantissa bits as TYPE, can represent infinities
8229                   and NaNs if the TYPE can, and has sufficient
8230                   exponent range for the product or ratio of two
8231                   values representable in the TYPE to be within the
8232                   range of normal values of ITYPE.  */
8233               (if (element_precision (newtype) < element_precision (itype)
8234                    && (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (newtype))
8235                        || target_supports_op_p (newtype, op, optab_default))
8236                    && (flag_unsafe_math_optimizations
8237                        || (element_precision (newtype) == element_precision (type)
8238                            && real_can_shorten_arithmetic (element_mode (itype),
8239                                                            element_mode (type))
8240                            && !excess_precision_type (newtype)))
8241                    && !types_match (itype, newtype))
8242                  (convert:type (op (convert:newtype @1)
8243                                    (convert:newtype @2)))
8244          )))) )
8245    ))
8248 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
8249    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
8250    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
8251    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
8252    arithmetic operation.  */
8253 (for op (minus plus)
8254  (simplify
8255   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
8256   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8257        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
8258           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
8259        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8260        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
8261        /* The precision of the type of each operand must match the
8262           precision of the mode of each operand, similarly for the
8263           result.  */
8264        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
8265        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
8266        && type_has_mode_precision_p (type)
8267        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
8268        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8269        && types_match (@0, @1)
8270        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
8271            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8272        && (wi::to_wide (@4)
8273            & wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
8274                        true, TYPE_PRECISION (type))) == 0)
8275    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
8276     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
8277      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
8278     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8279      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
8280                (convert:utype @4))))))))
8282 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min,
8283    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
8284 (for logic (bit_and bit_and bit_and bit_and bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior)
8285      op    (lt      le      gt      ge      lt      le      gt      ge     )
8286      ext   (min     min     max     max     max     max     min     min    )
8287  (simplify
8288   (logic (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
8289   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8290        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
8291    (op @0 (ext @1 @2)))))
8293 /* Max<bool0, bool1> -> bool0 | bool1
8294    Min<bool0, bool1> -> bool0 & bool1 */
8295 (for op    (max     min)
8296      logic (bit_ior bit_and)
8297  (simplify
8298   (op zero_one_valued_p@0 zero_one_valued_p@1)
8299   (logic @0 @1)))
8301 /* signbit(x) != 0 ? -x : x -> abs(x)
8302    signbit(x) == 0 ? -x : x -> -abs(x) */
8303 (for sign (SIGNBIT)
8304  (for neeq (ne eq)
8305   (simplify
8306    (cond (neeq (sign @0) integer_zerop) (negate @0) @0)
8307     (if (neeq == NE_EXPR)
8308      (abs @0)
8309      (negate (abs @0))))))
8311 (simplify
8312  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
8313  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
8314  { integer_zero_node; })
8316 (simplify
8317  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
8318  (SIGNBIT @0)
8319  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
8320   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
8322 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8323 (for cmp (eq ne)
8324  (for op (plus minus)
8325       rop (minus plus)
8326   (simplify
8327    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8328    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8329         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
8330         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
8331         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
8332     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8333      (if (TREE_OVERFLOW (res)
8334           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8335       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
8336       (if (single_use (@3))
8337        (cmp @0 { TREE_OVERFLOW (res)
8338                  ? drop_tree_overflow (res) : res; }))))))))
8339 (for cmp (lt le gt ge)
8340  (for op (plus minus)
8341       rop (minus plus)
8342   (simplify
8343    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
8344    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
8345         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
8346     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
8347      (if (TREE_OVERFLOW (res))
8348       {
8349         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8350                                 "when simplifying conditional to constant"),
8351                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8352         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
8353         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
8354         bool ovf_high = wi::lt_p (wi::to_wide (@1), 0,
8355                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
8356                         != (op == MINUS_EXPR);
8357         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
8358       }
8359       (if (single_use (@3))
8360        (with
8361         {
8362           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
8363                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8364                                   "X cmp C2 -+ C1"),
8365                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8366         }
8367         (cmp @0 { res; })))))))))
8369 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
8371 (simplify
8372  (BIT_FIELD_REF (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2) @3 @4)
8373  (BIT_FIELD_REF @0 @3 { const_binop (PLUS_EXPR, bitsizetype, @2, @4); }))
8375 (simplify
8376  (BIT_FIELD_REF (view_convert @0) @1 @2)
8377  (if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8378       || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0)))
8379   (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)))
8381 (simplify
8382  (BIT_FIELD_REF @0 @1 integer_zerop)
8383  (if (tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0))))
8384   (view_convert @0)))
8386 (simplify
8387  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
8388  (switch
8389   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
8390        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8391    (switch
8392     (if (integer_zerop (@2))
8393      (view_convert (realpart @0)))
8394     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8395      (view_convert (imagpart @0)))))
8396   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8397        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
8398        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
8399        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
8400        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
8401        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
8402             && integer_zerop (@2))
8403            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
8404               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
8405            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
8406                /* But only do this after vectorization.  */
8407                && canonicalize_math_after_vectorization_p ()
8408                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
8409                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
8410                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
8411                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
8412                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8413                                             - TYPE_PRECISION (type))
8414                                          : 0)) == 0)))
8415    (convert @0))))
8417 /* Simplify vector extracts.  */
8419 (simplify
8420  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
8421  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8422       && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE (type))
8423       && ((tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (type))
8424            == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
8425           || (VECTOR_TYPE_P (type)
8426               && (tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (type)))
8427                   == tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))))
8428   (with
8429    {
8430      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
8431                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
8432      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
8433      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
8434      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
8435      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
8436    }
8437    (if (n != 0
8438         && (idx % width) == 0
8439         && (n % width) == 0
8440         && known_le ((idx + n) / width,
8441                      TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor))))
8442     (with
8443      {
8444        idx = idx / width;
8445        n = n / width;
8446        /* Constructor elements can be subvectors.  */
8447        poly_uint64 k = 1;
8448        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
8449          {
8450            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
8451            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
8452              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
8453          }
8454        unsigned HOST_WIDE_INT elt, count, const_k;
8455      }
8456      (switch
8457       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
8458       (if (multiple_p (idx, k, &elt) && multiple_p (n, k, &count))
8459        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
8460         { build_zero_cst (type); }
8461         (if (count == 1)
8462          (if (elt < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
8463           (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt)->value; })
8464           { build_zero_cst (type); })
8465          /* We don't want to emit new CTORs unless the old one goes away.
8466             ???  Eventually allow this if the CTOR ends up constant or
8467             uniform.  */
8468          (if (single_use (@0))
8469           (with
8470             {
8471               vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
8472               vec_alloc (vals, count);
8473               bool constant_p = true;
8474               tree res;
8475               for (unsigned i = 0;
8476                    i < count && elt + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
8477                 {
8478                   tree e = CONSTRUCTOR_ELT (ctor, elt + i)->value;
8479                   CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE, e);
8480                   if (!CONSTANT_CLASS_P (e))
8481                     constant_p = false;
8482                 }
8483               tree evtype = (types_match (TREE_TYPE (type),
8484                                           TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)))
8485                              ? type
8486                              : build_vector_type (TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor)),
8487                                                   count * k));
8488               /* We used to build a CTOR in the non-constant case here
8489                  but that's not a GIMPLE value.  We'd have to expose this
8490                  operation somehow so the code generation can properly
8491                  split it out to a separate stmt.  */
8492               res = (constant_p ? build_vector_from_ctor (evtype, vals)
8493                      : (GIMPLE ? NULL_TREE : build_constructor (evtype, vals)));
8494             }
8495             (if (res)
8496              (view_convert { res; })))))))
8497       /* The bitfield references a single constructor element.  */
8498       (if (k.is_constant (&const_k)
8499            && idx + n <= (idx / const_k + 1) * const_k)
8500        (switch
8501         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / const_k)
8502          { build_zero_cst (type); })
8503         (if (n == const_k)
8504          (view_convert { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }))
8505         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / const_k)->value; }
8506                        @1 { bitsize_int ((idx % const_k) * width); })))))))))
8508 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
8509    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
8510    not touching the extraction.  */
8511 (simplify
8512  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
8513  (with
8514   {
8515     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
8516     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8517       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
8518     else
8519       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
8520   }
8521   (switch
8522    (if ((!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8523          || type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1)))
8524         && wi::leu_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8525         && wi::leu_p (wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize),
8526                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8527     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
8528                                                  wi::to_wide (@rpos)
8529                                                  - wi::to_wide (@ipos)); }))
8530    (if (wi::eq_p (wi::to_wide (@ipos), wi::to_wide (@rpos))
8531         && compare_tree_int (@rsize, isize) == 0)
8532     (convert @1))
8533    (if (wi::geu_p (wi::to_wide (@ipos),
8534                    wi::to_wide (@rpos) + wi::to_wide (@rsize))
8535         || wi::geu_p (wi::to_wide (@rpos),
8536                       wi::to_wide (@ipos) + isize))
8537     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))
8539 /* Simplify vector inserts of other vector extracts to a permute.  */
8540 (simplify
8541  (bit_insert @0 (BIT_FIELD_REF@2 @1 @rsize @rpos) @ipos)
8542  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
8543       && (VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8544           || optimize_vectors_before_lowering_p ())
8545       && types_match (@0, @1)
8546       && types_match (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)), TREE_TYPE (@2))
8547       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
8548   (with
8549    {
8550      unsigned HOST_WIDE_INT elsz
8551        = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1))));
8552      poly_uint64 relt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@rpos), elsz);
8553      poly_uint64 ielt = exact_div (tree_to_poly_uint64 (@ipos), elsz);
8554      unsigned nunits = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
8555      vec_perm_builder builder;
8556      builder.new_vector (nunits, nunits, 1);
8557      for (unsigned i = 0; i < nunits; ++i)
8558        builder.quick_push (known_eq (ielt, i) ? nunits + relt : i);
8559      vec_perm_indices sel (builder, 2, nunits);
8560    }
8561    (if (!VECTOR_MODE_P (TYPE_MODE (type))
8562         || can_vec_perm_const_p (TYPE_MODE (type), TYPE_MODE (type), sel, false))
8563     (vec_perm @0 @1 { vec_perm_indices_to_tree
8564                         (build_vector_type (ssizetype, nunits), sel); })))))
8566 (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ())
8567  (for fmas (FMA)
8568   (simplify
8569    (fmas:c (negate @0) @1 @2)
8570    (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8571   (simplify
8572    (fmas @0 @1 (negate @2))
8573    (IFN_FMS @0 @1 @2))
8574   (simplify
8575    (fmas:c (negate @0) @1 (negate @2))
8576    (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8577   (simplify
8578    (negate (fmas@3 @0 @1 @2))
8579    (if (single_use (@3))
8580     (IFN_FNMS @0 @1 @2))))
8582  (simplify
8583   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 @2)
8584   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8585  (simplify
8586   (IFN_FMS @0 @1 (negate @2))
8587   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8588  (simplify
8589   (IFN_FMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8590   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8591  (simplify
8592   (negate (IFN_FMS@3 @0 @1 @2))
8593    (if (single_use (@3))
8594     (IFN_FNMA @0 @1 @2)))
8596  (simplify
8597   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 @2)
8598   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8599  (simplify
8600   (IFN_FNMA @0 @1 (negate @2))
8601   (IFN_FNMS @0 @1 @2))
8602  (simplify
8603   (IFN_FNMA:c (negate @0) @1 (negate @2))
8604   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8605  (simplify
8606   (negate (IFN_FNMA@3 @0 @1 @2))
8607   (if (single_use (@3))
8608    (IFN_FMS @0 @1 @2)))
8610  (simplify
8611   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 @2)
8612   (IFN_FMS @0 @1 @2))
8613  (simplify
8614   (IFN_FNMS @0 @1 (negate @2))
8615   (IFN_FNMA @0 @1 @2))
8616  (simplify
8617   (IFN_FNMS:c (negate @0) @1 (negate @2))
8618   (IFN_FMA @0 @1 @2))
8619  (simplify
8620   (negate (IFN_FNMS@3 @0 @1 @2))
8621   (if (single_use (@3))
8622    (IFN_FMA @0 @1 @2))))
8624 /* CLZ simplifications.  */
8625 (for clz (CLZ)
8626  (for op (eq ne)
8627       cmp (lt ge)
8628   (simplify
8629    (op (clz:s@2 @0) INTEGER_CST@1)
8630    (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8631     /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8632     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
8633      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); }))
8634     /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8635     (if (wi::to_wide (@1) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) - 1)
8636      (op @0 { build_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))
8637 (for op (eq ne)
8638      cmp (lt ge)
8639  (simplify
8640   (op (IFN_CLZ:s@2 @0 @3) INTEGER_CST@1)
8641   (if (integer_zerop (@1) && single_use (@2))
8642    /* clz(X) == 0 is (int)X < 0 and clz(X) != 0 is (int)X >= 0.  */
8643    (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8644            tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0));
8645            /* Punt if clz(0) == 0.  */
8646            if (integer_zerop (@3))
8647              stype = NULL_TREE;
8648          }
8649     (if (stype)
8650      (cmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))
8651    /* clz(X) == (prec-1) is X == 1 and clz(X) != (prec-1) is X != 1.  */
8652    (with { bool ok = true;
8653            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8654            /* Punt if clz(0) == prec - 1.  */
8655            if (wi::to_widest (@3) == TYPE_PRECISION (type0) - 1)
8656              ok = false;
8657          }
8658     (if (ok && wi::to_wide (@1) == (TYPE_PRECISION (type0) - 1))
8659      (op @0 { build_one_cst (type0); }))))))
8661 /* CTZ simplifications.  */
8662 (for ctz (CTZ)
8663  (for op (ge gt le lt)
8664       cmp (eq eq ne ne)
8665   (simplify
8666    /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8667    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8668     (with { bool ok = true;
8669             HOST_WIDE_INT val = 0;
8670             if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8671               ok = false;
8672             else
8673               {
8674                 val = tree_to_shwi (@1);
8675                 /* Canonicalize to >= or <.  */
8676                 if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8677                   {
8678                     if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8679                       ok = false;
8680                     else
8681                       val++;
8682                   }
8683               }
8684             tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8685             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8686           }
8687      (if (ok && prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8688       (if (val <= 0)
8689        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); }
8690        (if (val >= prec)
8691         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8692         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8693                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8694              { build_zero_cst (type0); })))))))
8695  (for op (eq ne)
8696   (simplify
8697    /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8698    (op (ctz:s @0) INTEGER_CST@1)
8699     (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8700             int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8701           }
8702      (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8703       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8704        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); }
8705        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8706                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8707                                                      false, prec)); })
8708            { wide_int_to_tree (type0,
8709                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8710                                                  false, prec)); })))))))
8711 (for op (ge gt le lt)
8712      cmp (eq eq ne ne)
8713  (simplify
8714   /* __builtin_ctz (x) >= C -> (x & ((1 << C) - 1)) == 0.  */
8715   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8716    (with { bool ok = true;
8717            HOST_WIDE_INT val = 0;
8718            if (!tree_fits_shwi_p (@1))
8719              ok = false;
8720            else
8721              {
8722                val = tree_to_shwi (@1);
8723                /* Canonicalize to >= or <.  */
8724                if (op == GT_EXPR || op == LE_EXPR)
8725                  {
8726                    if (val == HOST_WIDE_INT_MAX)
8727                      ok = false;
8728                    else
8729                      val++;
8730                  }
8731              }
8732            HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8733            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8734            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8735            if (prec > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8736              ok = false;
8737           }
8738      (if (val <= 0)
8739       (if (ok && zero_val >= val)
8740        { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? true : false, type); })
8741       (if (val >= prec)
8742        (if (ok && zero_val < val)
8743         { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8744        (if (ok && (zero_val < 0 || zero_val >= prec))
8745         (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8746                                              wi::mask (val, false, prec)); })
8747              { build_zero_cst (type0); })))))))
8748 (for op (eq ne)
8749  (simplify
8750   /* __builtin_ctz (x) == C -> (x & ((1 << (C + 1)) - 1)) == (1 << C).  */
8751   (op (IFN_CTZ:s @0 @2) INTEGER_CST@1)
8752    (with { HOST_WIDE_INT zero_val = tree_to_shwi (@2);
8753            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8754            int prec = TYPE_PRECISION (type0);
8755          }
8756     (if (prec <= MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8757      (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) >= prec)
8758       (if (zero_val != wi::to_widest (@1))
8759        { constant_boolean_node (op == EQ_EXPR ? false : true, type); })
8760       (if (zero_val < 0 || zero_val >= prec)
8761        (op (bit_and @0 { wide_int_to_tree (type0,
8762                                            wi::mask (tree_to_uhwi (@1) + 1,
8763                                                      false, prec)); })
8764            { wide_int_to_tree (type0,
8765                                wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1), 1,
8766                                                  false, prec)); })))))))
8768 #if GIMPLE
8769 /* ctz(ext(X)) == ctz(X).  Valid just for the UB at zero cases though.  */
8770 (simplify
8771   (CTZ (convert@1 @0))
8772   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8773        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8774        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8775    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8776            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8777            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8778              {
8779                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8780                  cfn = CFN_CTZ;
8781                else
8782                  type0
8783                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8784                                                      1);
8785              }
8786            type0 = unsigned_type_for (type0);
8787            if (cfn == CFN_LAST
8788                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, type0,
8789                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8790              cfn = CFN_CTZ;
8791            if (cfn == CFN_LAST
8792                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8793                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ,
8794                                                    TREE_TYPE (@1),
8795                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8796              {
8797                if (TYPE_PRECISION (type0)
8798                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8799                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZ;
8800                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8801                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8802                  cfn = CFN_BUILT_IN_CTZLL;
8803              } }
8804     (if (cfn == CFN_CTZ)
8805      (IFN_CTZ (convert:type0 @0))
8806      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZ)
8807       (BUILT_IN_CTZ (convert:type0 @0))
8808       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_CTZLL)
8809        (BUILT_IN_CTZLL (convert:type0 @0))))))))
8810 #endif
8812 /* POPCOUNT simplifications.  */
8813 /* popcount(X) + popcount(Y) is popcount(X|Y) when X&Y must be zero.  */
8814 (simplify
8815   (plus (POPCOUNT:s @0) (POPCOUNT:s @1))
8816   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8817        && (wi::bit_and (widest_int::from (tree_nonzero_bits (@0), UNSIGNED),
8818                         widest_int::from (tree_nonzero_bits (@1), UNSIGNED))
8819            == 0))
8820    (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8821            if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8822              utype = TREE_TYPE (@1); }
8823     (POPCOUNT (bit_ior (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))
8825 /* popcount(X) == 0 is X == 0, and related (in)equalities.  */
8826 (for popcount (POPCOUNT)
8827   (for cmp (le eq ne gt)
8828        rep (eq eq ne ne)
8829     (simplify
8830       (cmp (popcount @0) integer_zerop)
8831       (rep @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
8833 /* popcount(bswap(x)) is popcount(x).  */
8834 (for popcount (POPCOUNT)
8835   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8836               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8837     (simplify
8838       (popcount (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8839       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8840            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8841         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8842                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8843                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8844                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8845           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8846             (popcount (convert:type0 (convert:type1 @2)))))))))
8848 /* popcount(rotate(X Y)) is popcount(X).  */
8849 (for popcount (POPCOUNT)
8850   (for rot (lrotate rrotate)
8851     (simplify
8852       (popcount (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8853       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8854            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))  
8855            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3)))
8856         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8857                 tree type1 = TREE_TYPE (@1);
8858                 unsigned int prec0 = TYPE_PRECISION (type0);
8859                 unsigned int prec1 = TYPE_PRECISION (type1); }
8860           (if (prec0 == prec1 || (prec0 > prec1 && TYPE_UNSIGNED (type1)))
8861             (popcount (convert:type0 @2))))))))
8863 /* Canonicalize POPCOUNT(x)&1 as PARITY(X).  */
8864 (simplify
8865   (bit_and (POPCOUNT @0) integer_onep)
8866   (PARITY @0))
8868 /* popcount(X&Y) + popcount(X|Y) is popcount(x) + popcount(Y).  */
8869 (simplify
8870   (plus:c (POPCOUNT:s (bit_and:s @0 @1)) (POPCOUNT:s (bit_ior:cs @0 @1)))
8871   (plus (POPCOUNT:type @0) (POPCOUNT:type @1)))
8873 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X&Y) is popcount(X|Y).  */
8874 /* popcount(X) + popcount(Y) - popcount(X|Y) is popcount(X&Y).  */
8875 (for popcount (POPCOUNT)
8876   (for log1 (bit_and bit_ior)
8877        log2 (bit_ior bit_and)
8878     (simplify
8879       (minus (plus:s (popcount:s @0) (popcount:s @1))
8880              (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8881       (popcount (log2 @0 @1)))
8882     (simplify
8883       (plus:c (minus:s (popcount:s @0) (popcount:s (log1:cs @0 @1)))
8884               (popcount:s @1))
8885       (popcount (log2 @0 @1)))))
8887 #if GIMPLE
8888 /* popcount(zext(X)) == popcount(X).  */
8889 (simplify
8890   (POPCOUNT (convert@1 @0))
8891   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8892        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8893        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8894        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
8895    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8896            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8897            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8898              {
8899                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8900                  cfn = CFN_POPCOUNT;
8901                else
8902                  type0
8903                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8904                                                      1);
8905              }
8906            if (cfn == CFN_LAST
8907                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type0,
8908                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8909              cfn = CFN_POPCOUNT;
8910            if (cfn == CFN_LAST
8911                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
8912                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT,
8913                                                    TREE_TYPE (@1),
8914                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
8915              {
8916                if (TYPE_PRECISION (type0)
8917                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
8918                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNT;
8919                else if (TYPE_PRECISION (type0)
8920                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
8921                  cfn = CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL;
8922              } }
8923     (if (cfn == CFN_POPCOUNT)
8924      (IFN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8925      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNT)
8926       (BUILT_IN_POPCOUNT (convert:type0 @0))
8927       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_POPCOUNTLL)
8928        (BUILT_IN_POPCOUNTLL (convert:type0 @0))))))))
8929 #endif
8931 /* PARITY simplifications.  */
8932 /* parity(~X) is parity(X).  */
8933 (simplify
8934   (PARITY (bit_not @0))
8935   (PARITY @0))
8937 /* parity(bswap(x)) is parity(x).  */
8938 (for parity (PARITY)
8939   (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32
8940               BUILT_IN_BSWAP64 BUILT_IN_BSWAP128)
8941     (simplify
8942       (parity (convert?@0 (bswap:s@1 @2)))
8943       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8944            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8945            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8946               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8947         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8948                 tree type1 = TREE_TYPE (@1); }
8949           (parity (convert:type0 (convert:type1 @2))))))))
8951 /* parity(rotate(X Y)) is parity(X).  */
8952 (for parity (PARITY)
8953   (for rot (lrotate rrotate)
8954     (simplify
8955       (parity (convert?@0 (rot:s@1 @2 @3)))
8956       (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8957            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8958            && (GIMPLE || !TREE_SIDE_EFFECTS (@3))
8959            && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8960               >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8961         (with { tree type0 = TREE_TYPE (@0); }
8962           (parity (convert:type0 @2)))))))
8964 /* parity(X)^parity(Y) is parity(X^Y).  */
8965 (simplify
8966   (bit_xor (PARITY:s @0) (PARITY:s @1))
8967   (if (types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
8968    (PARITY (bit_xor @0 @1))
8969    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8970         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
8971     (with { tree utype = TREE_TYPE (@0);
8972             if (TYPE_PRECISION (utype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
8973               utype = TREE_TYPE (@1); }
8974      (PARITY (bit_xor (convert:utype @0) (convert:utype @1)))))))
8976 #if GIMPLE
8977 /* parity(zext(X)) == parity(X).  */
8978 /* parity(sext(X)) == parity(X) if the difference in precision is even.  */
8979 (simplify
8980   (PARITY (convert@1 @0))
8981   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
8982        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
8983        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
8984        && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
8985            || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
8986                 - TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) & 1) == 0))
8987    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
8988            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
8989            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
8990              {
8991                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
8992                  cfn = CFN_PARITY;
8993                else
8994                  type0
8995                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
8996                                                      1);
8997              }
8998            type0 = unsigned_type_for (type0);
8999            if (cfn == CFN_LAST
9000                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY, type0,
9001                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9002              cfn = CFN_PARITY;
9003            if (cfn == CFN_LAST
9004                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9005                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_PARITY,
9006                                                    TREE_TYPE (@1),
9007                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9008              {
9009                if (TYPE_PRECISION (type0)
9010                    == TYPE_PRECISION (unsigned_type_node))
9011                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITY;
9012                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9013                         == TYPE_PRECISION (long_long_unsigned_type_node))
9014                  cfn = CFN_BUILT_IN_PARITYLL;
9015              } }
9016     (if (cfn == CFN_PARITY)
9017      (IFN_PARITY (convert:type0 @0))
9018      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITY)
9019       (BUILT_IN_PARITY (convert:type0 @0))
9020       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_PARITYLL)
9021        (BUILT_IN_PARITYLL (convert:type0 @0))))))))
9022 #endif
9024 /* a != 0 ? FUN(a) : 0 -> Fun(a) for some builtin functions. */
9025 (for func (POPCOUNT BSWAP FFS PARITY)
9026  (simplify
9027   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@3 (convert? @0)) integer_zerop@2)
9028   @3))
9030 /* a != 0 ? FUN(a) : CST -> Fun(a) for some CLRSB builtins
9031    where CST is precision-1. */
9032 (for func (CLRSB)
9033  (simplify
9034   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func@4 (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9035   (if (wi::to_widest (@2) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)) - 1)
9036    @4)))
9038 #if GIMPLE
9039 /* a != 0 ? CLZ(a) : CST -> .CLZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9040 (for func (CLZ)
9041  (simplify
9042   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9043   (with { int val;
9044           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9045           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9046             {
9047               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9048                 {
9049                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9050                   if ((int) valw == valw)
9051                     {
9052                       val = valw;
9053                       ifn = IFN_CLZ;
9054                     }
9055                 }
9056             }
9057           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9058                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9059                    && CLZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9060                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9061             ifn = IFN_CLZ;
9062         }
9063    (if (ifn == IFN_CLZ && wi::to_widest (@2) == val)
9064     (IFN_CLZ @3 @2)))))
9065 (simplify
9066  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CLZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9067   (with { int val;
9068           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9069           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9070             ifn = IFN_CLZ;
9071           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CLZ, TREE_TYPE (@3),
9072                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9073             ifn = IFN_CLZ;
9074         }
9075    (if (ifn == IFN_CLZ)
9076     (IFN_CLZ @3 @2))))
9078 /* a != 0 ? CTZ(a) : CST -> .CTZ(a) where CST is the result of the internal function for 0. */
9079 (for func (CTZ)
9080  (simplify
9081   (cond (ne @0 integer_zerop@1) (func (convert?@3 @0)) INTEGER_CST@2)
9082   (with { int val;
9083           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9084           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9085             {
9086               if (tree_fits_shwi_p (@2))
9087                 {
9088                   HOST_WIDE_INT valw = tree_to_shwi (@2);
9089                   if ((int) valw == valw)
9090                     {
9091                       val = valw;
9092                       ifn = IFN_CTZ;
9093                     }
9094                 }
9095             }
9096           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9097                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH)
9098                    && CTZ_DEFINED_VALUE_AT_ZERO
9099                         (SCALAR_INT_TYPE_MODE (TREE_TYPE (@3)), val) == 2)
9100             ifn = IFN_CTZ;
9101         }
9102    (if (ifn == IFN_CTZ && wi::to_widest (@2) == val)
9103     (IFN_CTZ @3 @2)))))
9104 (simplify
9105  (cond (ne @0 integer_zerop@1) (IFN_CTZ (convert?@3 @0) INTEGER_CST@2) @2)
9106   (with { int val;
9107           internal_fn ifn = IFN_LAST;
9108           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@3)) == BITINT_TYPE)
9109             ifn = IFN_CTZ;
9110           else if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@3),
9111                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9112             ifn = IFN_CTZ;
9113         }
9114    (if (ifn == IFN_CTZ)
9115     (IFN_CTZ @3 @2))))
9116 #endif
9118 /* Common POPCOUNT/PARITY simplifications.  */
9119 /* popcount(X&C1) is (X>>C2)&1 when C1 == 1<<C2.  Same for parity(X&C1).  */
9120 (for pfun (POPCOUNT PARITY)
9121   (simplify
9122     (pfun @0)
9123     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
9124      (with { wide_int nz = tree_nonzero_bits (@0); }
9125        (switch
9126          (if (nz == 1)
9127            (convert @0))
9128          (if (wi::popcount (nz) == 1)
9129            (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9130              (convert (rshift:utype (convert:utype @0)
9131                                     { build_int_cst (integer_type_node,
9132                                                      wi::ctz (nz)); })))))))))
9134 #if GIMPLE
9135 /* 64- and 32-bits branchless implementations of popcount are detected:
9137    int popcount64c (uint64_t x)
9138    {
9139      x -= (x >> 1) & 0x5555555555555555ULL;
9140      x = (x & 0x3333333333333333ULL) + ((x >> 2) & 0x3333333333333333ULL);
9141      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f0f0f0f0fULL;
9142      return (x * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
9143    }
9145    int popcount32c (uint32_t x)
9146    {
9147      x -= (x >> 1) & 0x55555555;
9148      x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
9149      x = (x + (x >> 4)) & 0x0f0f0f0f;
9150      return (x * 0x01010101) >> 24;
9151    }  */
9152 (simplify
9153  (rshift
9154   (mult
9155    (bit_and
9156     (plus:c
9157      (rshift @8 INTEGER_CST@5)
9158       (plus:c@8
9159        (bit_and @6 INTEGER_CST@7)
9160         (bit_and
9161          (rshift
9162           (minus@6 @0
9163            (bit_and (rshift @0 INTEGER_CST@4) INTEGER_CST@11))
9164           INTEGER_CST@10)
9165          INTEGER_CST@9)))
9166     INTEGER_CST@3)
9167    INTEGER_CST@2)
9168   INTEGER_CST@1)
9169   /* Check constants and optab.  */
9170   (with { unsigned prec = TYPE_PRECISION (type);
9171           int shift = (64 - prec) & 63;
9172           unsigned HOST_WIDE_INT c1
9173             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0101010101010101) >> shift;
9174           unsigned HOST_WIDE_INT c2
9175             = HOST_WIDE_INT_UC (0x0F0F0F0F0F0F0F0F) >> shift;
9176           unsigned HOST_WIDE_INT c3
9177             = HOST_WIDE_INT_UC (0x3333333333333333) >> shift;
9178           unsigned HOST_WIDE_INT c4
9179             = HOST_WIDE_INT_UC (0x5555555555555555) >> shift;
9180    }
9181    (if (prec >= 16
9182         && prec <= 64
9183         && pow2p_hwi (prec)
9184         && TYPE_UNSIGNED (type)
9185         && integer_onep (@4)
9186         && wi::to_widest (@10) == 2
9187         && wi::to_widest (@5) == 4
9188         && wi::to_widest (@1) == prec - 8
9189         && tree_to_uhwi (@2) == c1
9190         && tree_to_uhwi (@3) == c2
9191         && tree_to_uhwi (@9) == c3
9192         && tree_to_uhwi (@7) == c3
9193         && tree_to_uhwi (@11) == c4)
9194     (if (direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, type,
9195                                          OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9196      (convert (IFN_POPCOUNT:type @0))
9197      /* Try to do popcount in two halves.  PREC must be at least
9198         five bits for this to work without extension before adding.  */
9199      (with {
9200        tree half_type = NULL_TREE;
9201        opt_machine_mode m = mode_for_size ((prec + 1) / 2, MODE_INT, 1);
9202        int half_prec = 8;
9203        if (m.exists ()
9204            && m.require () != TYPE_MODE (type))
9205          {
9206            half_prec = GET_MODE_PRECISION (as_a <scalar_int_mode> (m));
9207            half_type = build_nonstandard_integer_type (half_prec, 1);
9208          }
9209        gcc_assert (half_prec > 2);
9210       }
9211       (if (half_type != NULL_TREE
9212            && direct_internal_fn_supported_p (IFN_POPCOUNT, half_type,
9213                                               OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9214        (convert (plus
9215          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert @0))
9216          (IFN_POPCOUNT:half_type (convert (rshift @0
9217             { build_int_cst (integer_type_node, half_prec); } )))))))))))
9219 /* __builtin_ffs needs to deal on many targets with the possible zero
9220    argument.  If we know the argument is always non-zero, __builtin_ctz + 1
9221    should lead to better code.  */
9222 (simplify
9223  (FFS tree_expr_nonzero_p@0)
9224  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9225       && direct_internal_fn_supported_p (IFN_CTZ, TREE_TYPE (@0),
9226                                          OPTIMIZE_FOR_SPEED))
9227   (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
9228    (plus (CTZ:type (convert:utype @0)) { build_one_cst (type); }))))
9229 #endif
9231 (for ffs (FFS)
9232  /* __builtin_ffs (X) == 0 -> X == 0.
9233     __builtin_ffs (X) == 6 -> (X & 63) == 32.  */
9234  (for cmp (eq ne)
9235   (simplify
9236    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9237     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9238      (switch
9239       (if (integer_zerop (@1))
9240        (cmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9241       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0 || wi::to_widest (@1) > prec)
9242        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR ? true : false, type); })
9243       (if (single_use (@2))
9244        (cmp (bit_and @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9245                                             wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9246                                                       false, prec)); })
9247             { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9248                                 wi::shifted_mask (tree_to_uhwi (@1) - 1, 1,
9249                                                   false, prec)); }))))))
9251  /* __builtin_ffs (X) > 6 -> X != 0 && (X & 63) == 0.  */
9252  (for cmp (gt le)
9253       cmp2 (ne eq)
9254       cmp3 (eq ne)
9255       bit_op (bit_and bit_ior)
9256   (simplify
9257    (cmp (ffs@2 @0) INTEGER_CST@1)
9258     (with { int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)); }
9259      (switch
9260       (if (integer_zerop (@1))
9261        (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))
9262       (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
9263        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? true : false, type); })
9264       (if (wi::to_widest (@1) >= prec)
9265        { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR ? false : true, type); })
9266       (if (wi::to_widest (@1) == prec - 1)
9267        (cmp3 @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9268                                     wi::shifted_mask (prec - 1, 1,
9269                                                       false, prec)); }))
9270       (if (single_use (@2))
9271        (bit_op (cmp2 @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })
9272                (cmp3 (bit_and @0
9273                               { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0),
9274                                                   wi::mask (tree_to_uhwi (@1),
9275                                                   false, prec)); })
9276                      { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))))))
9278 #if GIMPLE
9279 /* ffs(ext(X)) == ffs(X).  */
9280 (simplify
9281   (FFS (convert@1 @0))
9282   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
9283        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
9284        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
9285    (with { combined_fn cfn = CFN_LAST;
9286            tree type0 = TREE_TYPE (@0);
9287            if (TREE_CODE (type0) == BITINT_TYPE)
9288              {
9289                if (TYPE_PRECISION (type0) > MAX_FIXED_MODE_SIZE)
9290                  cfn = CFN_FFS;
9291                else
9292                  type0
9293                    = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (type0),
9294                                                      0);
9295              }
9296            type0 = signed_type_for (type0);
9297            if (cfn == CFN_LAST
9298                && direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS, type0,
9299                                                   OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9300              cfn = CFN_FFS;
9301            if (cfn == CFN_LAST
9302                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) > BITS_PER_WORD
9303                && !direct_internal_fn_supported_p (IFN_FFS,
9304                                                    TREE_TYPE (@1),
9305                                                    OPTIMIZE_FOR_BOTH))
9306              {
9307                if (TYPE_PRECISION (type0)
9308                    == TYPE_PRECISION (integer_type_node))
9309                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFS;
9310                else if (TYPE_PRECISION (type0)
9311                         == TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node))
9312                  cfn = CFN_BUILT_IN_FFSLL;
9313              } }
9314     (if (cfn == CFN_FFS)
9315      (IFN_FFS (convert:type0 @0))
9316      (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFS)
9317       (BUILT_IN_FFS (convert:type0 @0))
9318       (if (cfn == CFN_BUILT_IN_FFSLL)
9319        (BUILT_IN_FFSLL (convert:type0 @0))))))))
9320 #endif
9322 #if GIMPLE
9324 /* Simplify:
9325      a = op a1
9326      r = cond ? a : b
9327      --> r = .COND_FN (cond, a, b)
9328 and,
9329     a = op a1
9330     r = cond ? b : a
9331     --> r = .COND_FN (~cond, b, a).  */
9333 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9334      cond_op (COND_UNARY)
9335  (simplify
9336   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2)
9337    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9338     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9339         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9340      (cond_op @0 (view_convert @1) @2))))
9341  (simplify
9342   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)))
9343    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9344     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9345         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9346      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1)))))
9348 (for uncond_op (UNCOND_UNARY)
9349      cond_op (COND_LEN_UNARY)
9350  (simplify
9351   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@3 @1)) @2 @4 @5)
9352    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9353     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9354         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9355      (cond_op @0 (view_convert @1) @2 @4 @5))))
9356  (simplify
9357   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@3 @2)) @4 @5)
9358    (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9359     (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9360         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0)))
9361      (cond_op (bit_not @0) (view_convert @2) @1 @4 @5)))))
9363 /* `(a ? -1 : 0) ^ b` can be converted into a conditional not.  */
9364 (simplify
9365  (bit_xor:c (vec_cond @0 uniform_integer_cst_p@1 uniform_integer_cst_p@2) @3)
9366  (if (canonicalize_math_after_vectorization_p ()
9367       && vectorized_internal_fn_supported_p (IFN_COND_NOT, type)
9368       && is_truth_type_for (type, TREE_TYPE (@0)))
9369  (if (integer_all_onesp (@1) && integer_zerop (@2))
9370   (IFN_COND_NOT @0 @3 @3))
9371   (if (integer_all_onesp (@2) && integer_zerop (@1))
9372    (IFN_COND_NOT (bit_not @0) @3 @3))))
9374 /* Simplify:
9376      a = a1 op a2
9377      r = c ? a : b;
9379    to:
9381      r = c ? a1 op a2 : b;
9383    if the target can do it in one go.  This makes the operation conditional
9384    on c, so could drop potentially-trapping arithmetic, but that's a valid
9385    simplification if the result of the operation isn't needed.
9387    Avoid speculatively generating a stand-alone vector comparison
9388    on targets that might not support them.  Any target implementing
9389    conditional internal functions must support the same comparisons
9390    inside and outside a VEC_COND_EXPR.  */
9392 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9393      cond_op (COND_BINARY)
9394  (simplify
9395   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3)
9396   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9397    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9398         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9399         && single_use (@4))
9400     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3))))))
9401  (simplify
9402   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)))
9403   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9404    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9405         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9406         && single_use (@4))
9407     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1)))))))
9409 (for uncond_op (UNCOND_BINARY)
9410      cond_op (COND_LEN_BINARY)
9411  (simplify
9412   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@4 @1 @2)) @3 @5 @6)
9413   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9414    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9415         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9416         && single_use (@4))
9417     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @3) @5 @6)))))
9418  (simplify
9419   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@4 @2 @3)) @5 @6)
9420   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9421    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9422         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9423         && single_use (@4))
9424     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 (view_convert:op_type @1) @5 @6))))))
9426 /* Same for ternary operations.  */
9427 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9428      cond_op (COND_TERNARY)
9429  (simplify
9430   (vec_cond @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4)
9431   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9432    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9433         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9434         && single_use (@5))
9435     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4))))))
9436  (simplify
9437   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4)))
9438   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9439    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9440         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9441         && single_use (@5))
9442     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4
9443                   (view_convert:op_type @1)))))))
9445 (for uncond_op (UNCOND_TERNARY)
9446      cond_op (COND_LEN_TERNARY)
9447  (simplify
9448   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 (view_convert? (uncond_op@5 @1 @2 @3)) @4 @6 @7)
9449   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9450    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9451         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9452         && single_use (@5))
9453     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @4) @6 @7)))))
9454  (simplify
9455   (IFN_VCOND_MASK_LEN @0 @1 (view_convert? (uncond_op@5 @2 @3 @4 @6 @7)))
9456   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9457    (if (vectorized_internal_fn_supported_p (as_internal_fn (cond_op), op_type)
9458         && is_truth_type_for (op_type, TREE_TYPE (@0))
9459         && single_use (@5))
9460     (view_convert (cond_op (bit_not @0) @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9461 #endif
9463 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9464    "else" value of an IFN_COND_*.  */
9465 (for cond_op (COND_BINARY)
9466  (simplify
9467   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3)) @4)
9468   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9469    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9470     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @4))))))
9471  (simplify
9472   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5)))
9473   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9474    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9475         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9476     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1)))))))
9478 /* Same for ternary operations.  */
9479 (for cond_op (COND_TERNARY)
9480  (simplify
9481   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_op @0 @1 @2 @3 @4)) @5)
9482   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9483    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9484     (view_convert (cond_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @5))))))
9485  (simplify
9486   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_op @2 @3 @4 @5 @6)))
9487   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9488    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9489         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9490     (view_convert (cond_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1)))))))
9492 /* Detect cases in which a VEC_COND_EXPR effectively replaces the
9493    "else" value of an IFN_COND_LEN_*.  */
9494 (for cond_len_op (COND_LEN_BINARY)
9495  (simplify
9496   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5)) @6)
9497   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@3); }
9498    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9499     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 (view_convert:op_type @6) @4 @5)))))
9500  (simplify
9501   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7)))
9502   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@5); }
9503    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9504         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9505     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 (view_convert:op_type @1) @6 @7))))))
9507 /* Same for ternary operations.  */
9508 (for cond_len_op (COND_LEN_TERNARY)
9509  (simplify
9510   (vec_cond @0 (view_convert? (cond_len_op @0 @1 @2 @3 @4 @5 @6)) @7)
9511   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@4); }
9512    (if (element_precision (type) == element_precision (op_type))
9513     (view_convert (cond_len_op @0 @1 @2 @3 (view_convert:op_type @7) @5 @6)))))
9514  (simplify
9515   (vec_cond @0 @1 (view_convert? (cond_len_op @2 @3 @4 @5 @6 @7 @8)))
9516   (with { tree op_type = TREE_TYPE (@6); }
9517    (if (inverse_conditions_p (@0, @2)
9518         && element_precision (type) == element_precision (op_type))
9519     (view_convert (cond_len_op @2 @3 @4 @5 (view_convert:op_type @1) @7 @8))))))
9521 /* Detect simplication for a conditional reduction where
9523    a = mask1 ? b : 0
9524    c = mask2 ? d + a : d
9526    is turned into
9528    c = mask1 && mask2 ? d + b : d.  */
9529 (simplify
9530   (IFN_COND_ADD @0 @1 (vec_cond @2 @3 zerop@4) @1)
9531    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9532         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9533             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @4, 0)))
9534    (IFN_COND_ADD (bit_and @0 @2) @1 @3 @1)))
9536 /* Detect simplication for a conditional length reduction where
9538    a = mask ? b : 0
9539    c = i < len + bias ? d + a : d
9541    is turned into
9543    c = mask && i < len + bias ? d + b : d.  */
9544 (simplify
9545   (IFN_COND_LEN_ADD integer_truep @0 (vec_cond @1 @2 zerop@5) @0 @3 @4)
9546    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9547         || (FLOAT_TYPE_P (type)
9548             && fold_real_zero_addition_p (type, NULL_TREE, @5, 0)))
9549     (IFN_COND_LEN_ADD @1 @0 @2 @0 @3 @4)))
9551 /* Detect simplification for vector condition folding where
9553   c = mask1 ? (masked_op mask2 a b) : b
9555   into
9557   c = masked_op (mask1 & mask2) a b
9559   where the operation can be partially applied to one operand. */
9561 (for cond_op (COND_BINARY)
9562  (simplify
9563   (vec_cond @0
9564    (cond_op:s @1 @2 @3 @4) @3)
9565   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4)))
9567 /* And same for ternary expressions.  */
9569 (for cond_op (COND_TERNARY)
9570  (simplify
9571   (vec_cond @0
9572    (cond_op:s @1 @2 @3 @4 @5) @4)
9573   (cond_op (bit_and @1 @0) @2 @3 @4 @5)))
9575 /* For pointers @0 and @2 and nonnegative constant offset @1, look for
9576    expressions like:
9578    A: (@0 + @1 < @2) | (@2 + @1 < @0)
9579    B: (@0 + @1 <= @2) | (@2 + @1 <= @0)
9581    If pointers are known not to wrap, B checks whether @1 bytes starting
9582    at @0 and @2 do not overlap, while A tests the same thing for @1 + 1
9583    bytes.  A is more efficiently tested as:
9585    A: (sizetype) (@0 + @1 - @2) > @1 * 2
9587    The equivalent expression for B is given by replacing @1 with @1 - 1:
9589    B: (sizetype) (@0 + (@1 - 1) - @2) > (@1 - 1) * 2
9591    @0 and @2 can be swapped in both expressions without changing the result.
9593    The folds rely on sizetype's being unsigned (which is always true)
9594    and on its being the same width as the pointer (which we have to check).
9596    The fold replaces two pointer_plus expressions, two comparisons and
9597    an IOR with a pointer_plus, a pointer_diff, and a comparison, so in
9598    the best case it's a saving of two operations.  The A fold retains one
9599    of the original pointer_pluses, so is a win even if both pointer_pluses
9600    are used elsewhere.  The B fold is a wash if both pointer_pluses are
9601    used elsewhere, since all we end up doing is replacing a comparison with
9602    a pointer_plus.  We do still apply the fold under those circumstances
9603    though, in case applying it to other conditions eventually makes one of the
9604    pointer_pluses dead.  */
9605 (for ior (truth_orif truth_or bit_ior)
9606  (for cmp (le lt)
9607   (simplify
9608    (ior (cmp:cs (pointer_plus@3 @0 INTEGER_CST@1) @2)
9609         (cmp:cs (pointer_plus@4 @2 @1) @0))
9610    (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
9611         && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (sizetype)
9612         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (sizetype))
9613     /* Calculate the rhs constant.  */
9614     (with { offset_int off = wi::to_offset (@1) - (cmp == LE_EXPR ? 1 : 0);
9615             offset_int rhs = off * 2; }
9616      /* Always fails for negative values.  */
9617      (if (wi::min_precision (rhs, UNSIGNED) <= TYPE_PRECISION (sizetype))
9618       /* Since the order of @0 and @2 doesn't matter, let tree_swap_operands_p
9619          pick a canonical order.  This increases the chances of using the
9620          same pointer_plus in multiple checks.  */
9621       (with { bool swap_p = tree_swap_operands_p (@0, @2);
9622               tree rhs_tree = wide_int_to_tree (sizetype, rhs); }
9623        (if (cmp == LT_EXPR)
9624         (gt (convert:sizetype
9625              (pointer_diff:ssizetype { swap_p ? @4 : @3; }
9626                                      { swap_p ? @0 : @2; }))
9627             { rhs_tree; })
9628         (gt (convert:sizetype
9629              (pointer_diff:ssizetype
9630               (pointer_plus { swap_p ? @2 : @0; }
9631                             { wide_int_to_tree (sizetype, off); })
9632               { swap_p ? @0 : @2; }))
9633             { rhs_tree; })))))))))
9635 /* Fold REDUC (@0 & @1) -> @0[I] & @1[I] if element I is the only nonzero
9636    element of @1.  */
9637 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9638  (simplify (reduc (view_convert? (bit_and @0 VECTOR_CST@1)))
9639   (with { int i = single_nonzero_element (@1); }
9640    (if (i >= 0)
9641     (with { tree elt = vector_cst_elt (@1, i);
9642             tree elt_type = TREE_TYPE (elt);
9643             unsigned int elt_bits = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (elt_type));
9644             tree size = bitsize_int (elt_bits);
9645             tree pos = bitsize_int (elt_bits * i); }
9646      (view_convert
9647       (bit_and:elt_type
9648        (BIT_FIELD_REF:elt_type @0 { size; } { pos; })
9649        { elt; })))))))
9651 /* Fold reduction of a single nonzero element constructor.  */
9652 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9653   (simplify (reduc (CONSTRUCTOR@0))
9654     (with { tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9655                          ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
9656             tree elt = ctor_single_nonzero_element (ctor); }
9657       (if (elt
9658            && !HONOR_SNANS (type)
9659            && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
9660         { elt; }))))
9662 /* Fold REDUC (@0 op VECTOR_CST) as REDUC (@0) op REDUC (VECTOR_CST).  */
9663 (for reduc (IFN_REDUC_PLUS IFN_REDUC_MAX IFN_REDUC_MIN IFN_REDUC_FMAX
9664             IFN_REDUC_FMIN IFN_REDUC_AND IFN_REDUC_IOR IFN_REDUC_XOR)
9665      op (plus max min IFN_FMAX IFN_FMIN bit_and bit_ior bit_xor)
9666   (simplify (reduc (op @0 VECTOR_CST@1))
9667     (op (reduc:type @0) (reduc:type @1))))
9669 /* Simplify vector floating point operations of alternating sub/add pairs
9670    into using an fneg of a wider element type followed by a normal add.
9671    under IEEE 754 the fneg of the wider type will negate every even entry
9672    and when doing an add we get a sub of the even and add of every odd
9673    elements.  */
9674 (for plusminus (plus minus)
9675      minusplus (minus plus)
9676  (simplify
9677   (vec_perm (plusminus @0 @1) (minusplus @2 @3) VECTOR_CST@4)
9678    (if (!VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)
9679         && !FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
9680         /* plus is commutative, while minus is not, so :c can't be used.
9681            Do equality comparisons by hand and at the end pick the operands
9682            from the minus.  */
9683         && (operand_equal_p (@0, @2, 0)
9684             ? operand_equal_p (@1, @3, 0)
9685             : operand_equal_p (@0, @3, 0) && operand_equal_p (@1, @2, 0)))
9686    (with
9687     {
9688       /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9689       vec_perm_builder builder;
9690     }
9691     (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, @4))
9692      (with
9693       {
9694         /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9695         poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9696         vec_perm_indices sel (builder, 2, nelts);
9697         machine_mode vec_mode = TYPE_MODE (type);
9698         machine_mode wide_mode;
9699         scalar_mode wide_elt_mode;
9700         poly_uint64 wide_nunits;
9701         scalar_mode inner_mode = GET_MODE_INNER (vec_mode);
9702       }
9703       (if (VECTOR_MODE_P (vec_mode)
9704            && sel.series_p (0, 2, 0, 2)
9705            && sel.series_p (1, 2, nelts + 1, 2)
9706            && GET_MODE_2XWIDER_MODE (inner_mode).exists (&wide_elt_mode)
9707            && multiple_p (GET_MODE_NUNITS (vec_mode), 2, &wide_nunits)
9708            && related_vector_mode (vec_mode, wide_elt_mode,
9709                                    wide_nunits).exists (&wide_mode))
9710        (with
9711         {
9712           tree stype
9713             = lang_hooks.types.type_for_mode (GET_MODE_INNER (wide_mode),
9714                                               TYPE_UNSIGNED (type));
9715           tree ntype = build_vector_type_for_mode (stype, wide_mode);
9717           /* The format has to be a non-extended ieee format.  */
9718           const struct real_format *fmt_old = FLOAT_MODE_FORMAT (vec_mode);
9719           const struct real_format *fmt_new = FLOAT_MODE_FORMAT (wide_mode);
9720         }
9721         (if (TYPE_MODE (stype) != BLKmode
9722              && VECTOR_TYPE_P (ntype)
9723              && fmt_old != NULL
9724              && fmt_new != NULL)
9725          (with
9726           {
9727             /* If the target doesn't support v1xx vectors, try using
9728                scalar mode xx instead.  */
9729             if (known_eq (GET_MODE_NUNITS (wide_mode), 1)
9730                 && !target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector))
9731               ntype = stype;
9732           }
9733           (if (fmt_new->signbit_rw
9734                == fmt_old->signbit_rw + GET_MODE_UNIT_BITSIZE (vec_mode)
9735                && fmt_new->signbit_rw == fmt_new->signbit_ro
9736                && targetm.can_change_mode_class (TYPE_MODE (ntype),
9737                                                  TYPE_MODE (type), ALL_REGS)
9738                && ((optimize_vectors_before_lowering_p ()
9739                     && VECTOR_TYPE_P (ntype))
9740                    || target_supports_op_p (ntype, NEGATE_EXPR, optab_vector)))
9741            (if (plusminus == PLUS_EXPR)
9742             (plus (view_convert:type (negate (view_convert:ntype @3))) @2)
9743             (minus @0 (view_convert:type
9744                         (negate (view_convert:ntype @1))))))))))))))))
9746 (simplify
9747  (vec_perm @0 @1 VECTOR_CST@2)
9748  (with
9749   {
9750     tree op0 = @0, op1 = @1, op2 = @2;
9751     machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9752     machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0));
9754     /* Build a vector of integers from the tree mask.  */
9755     vec_perm_builder builder;
9756   }
9757   (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, op2))
9758    (with
9759     {
9760       /* Create a vec_perm_indices for the integer vector.  */
9761       poly_uint64 nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
9762       bool single_arg = (op0 == op1);
9763       vec_perm_indices sel (builder, single_arg ? 1 : 2, nelts);
9764     }
9765     (if (sel.series_p (0, 1, 0, 1))
9766      { op0; }
9767      (if (sel.series_p (0, 1, nelts, 1))
9768       { op1; }
9769       (with
9770        {
9771          if (!single_arg)
9772            {
9773              if (sel.all_from_input_p (0))
9774                op1 = op0;
9775              else if (sel.all_from_input_p (1))
9776                {
9777                  op0 = op1;
9778                  sel.rotate_inputs (1);
9779                }
9780              else if (known_ge (poly_uint64 (sel[0]), nelts))
9781                {
9782                  std::swap (op0, op1);
9783                  sel.rotate_inputs (1);
9784                }
9785            }
9786          gassign *def;
9787          tree cop0 = op0, cop1 = op1;
9788          if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME
9789              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op0)))
9790              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9791            cop0 = gimple_assign_rhs1 (def);
9792          if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME
9793              && (def = dyn_cast <gassign *> (SSA_NAME_DEF_STMT (op1)))
9794              && gimple_assign_rhs_code (def) == CONSTRUCTOR)
9795            cop1 = gimple_assign_rhs1 (def);
9796          tree t;
9797        }
9798        (if ((TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9799              || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR)
9800             && (TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9801                 || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR)
9802             && (t = fold_vec_perm (type, cop0, cop1, sel)))
9803         { t; }
9804         (with
9805          {
9806            bool changed = (op0 == op1 && !single_arg);
9807            tree ins = NULL_TREE;
9808            unsigned at = 0;
9810            /* See if the permutation is performing a single element
9811               insert from a CONSTRUCTOR or constant and use a BIT_INSERT_EXPR
9812               in that case.  But only if the vector mode is supported,
9813               otherwise this is invalid GIMPLE.  */
9814            if (op_mode != BLKmode
9815                && (TREE_CODE (cop0) == VECTOR_CST
9816                    || TREE_CODE (cop0) == CONSTRUCTOR
9817                    || TREE_CODE (cop1) == VECTOR_CST
9818                    || TREE_CODE (cop1) == CONSTRUCTOR))
9819              {
9820                bool insert_first_p = sel.series_p (1, 1, nelts + 1, 1);
9821                if (insert_first_p)
9822                  {
9823                    /* After canonicalizing the first elt to come from the
9824                       first vector we only can insert the first elt from
9825                       the first vector.  */
9826                    at = 0;
9827                    if ((ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[0])))
9828                      op0 = op1;
9829                  }
9830                /* The above can fail for two-element vectors which always
9831                   appear to insert the first element, so try inserting
9832                   into the second lane as well.  For more than two
9833                   elements that's wasted time.  */
9834                if (!insert_first_p || (!ins && maybe_eq (nelts, 2u)))
9835                  {
9836                    unsigned int encoded_nelts = sel.encoding ().encoded_nelts ();
9837                    for (at = 0; at < encoded_nelts; ++at)
9838                      if (maybe_ne (sel[at], at))
9839                        break;
9840                    if (at < encoded_nelts
9841                        && (known_eq (at + 1, nelts)
9842                            || sel.series_p (at + 1, 1, at + 1, 1)))
9843                      {
9844                        if (known_lt (poly_uint64 (sel[at]), nelts))
9845                          ins = fold_read_from_vector (cop0, sel[at]);
9846                        else
9847                          ins = fold_read_from_vector (cop1, sel[at] - nelts);
9848                      }
9849                  }
9850              }
9852            /* Generate a canonical form of the selector.  */
9853            if (!ins && sel.encoding () != builder)
9854              {
9855                /* Some targets are deficient and fail to expand a single
9856                   argument permutation while still allowing an equivalent
9857                   2-argument version.  */
9858                tree oldop2 = op2;
9859                if (sel.ninputs () == 2
9860                    || can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel, false))
9861                  op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9862                else
9863                  {
9864                    vec_perm_indices sel2 (builder, 2, nelts);
9865                    if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false))
9866                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel2);
9867                    else
9868                      /* Not directly supported with either encoding,
9869                         so use the preferred form.  */
9870                      op2 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (op2), sel);
9871                  }
9872                if (!operand_equal_p (op2, oldop2, 0))
9873                  changed = true;
9874              }
9875          }
9876          (if (ins)
9877           (bit_insert { op0; } { ins; }
9878            { bitsize_int (at * vector_element_bits (type)); })
9879           (if (changed)
9880            (vec_perm { op0; } { op1; } { op2; }))))))))))))
9882 /* VEC_PERM_EXPR (v, v, mask) -> v where v contains same element.  */
9884 (match vec_same_elem_p
9885  (vec_duplicate @0))
9887 (match vec_same_elem_p
9888  CONSTRUCTOR@0
9889  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
9890       && uniform_vector_p (gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0))))))
9892 (match vec_same_elem_p
9893  @0
9894  (if (uniform_vector_p (@0))))
9897 (simplify
9898  (vec_perm vec_same_elem_p@0 @0 @1)
9899  (if (types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
9900   @0
9901   (with
9902    {
9903      tree elem = uniform_vector_p (@0);
9904    }
9905    (if (elem)
9906     { build_vector_from_val (type, elem); }))))
9908 /* Push VEC_PERM earlier if that may help FMA perception (PR101895).  */
9909 (simplify
9910  (plus:c (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9911  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9912   (plus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9913 (simplify
9914  (minus (vec_perm:s (mult:c@0 @1 vec_same_elem_p@2) @0 @3) @4)
9915  (if (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME && num_imm_uses (@0) == 2)
9916   (minus (mult (vec_perm @1 @1 @3) @2) @4)))
9919 /* Merge
9920      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9921      d = VEC_PERM_EXPR <c, c, VCST1>;
9922    to
9923      d = VEC_PERM_EXPR <a, b, NEW_VCST>;  */
9925 (simplify
9926  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @0 VECTOR_CST@4)
9927  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9928   (with
9929    {
9930      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9931      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9932      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9933      vec_perm_builder builder0;
9934      vec_perm_builder builder1;
9935      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 1);
9936    }
9937    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9938         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9939     (with
9940      {
9941        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9942        vec_perm_indices sel1 (builder1, 1, nelts);
9944        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9945          builder2.quick_push (sel0[sel1[i].to_constant ()]);
9947        vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
9949        tree op0 = NULL_TREE;
9950        /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
9951           original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
9952           If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
9953           handled and the new one can't be either, don't increase
9954           number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
9955        if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
9956            || (single_use (@0)
9957                ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
9958                   || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
9959                : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
9960          op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
9961      }
9962      (if (op0)
9963       (vec_perm @1 @2 { op0; })))))))
9965 /* Merge
9966      c = VEC_PERM_EXPR <a, b, VCST0>;
9967      d = VEC_PERM_EXPR <x, c, VCST1>;
9968    to
9969      d = VEC_PERM_EXPR <x, {a,b}, NEW_VCST>;
9970    when all elements from a or b are replaced by the later
9971    permutation.  */
9973 (simplify
9974  (vec_perm @5 (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) VECTOR_CST@4)
9975  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
9976   (with
9977    {
9978      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
9979      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
9980      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
9981      vec_perm_builder builder0;
9982      vec_perm_builder builder1;
9983      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
9984    }
9985    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
9986         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
9987     (with
9988      {
9989        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
9990        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
9991        bool use_1 = false, use_2 = false;
9993        for (int i = 0; i < nelts; i++)
9994          {
9995            if (known_lt ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
9996              builder2.quick_push (sel1[i]);
9997            else
9998              {
9999                poly_uint64 j = sel0[(sel1[i] - sel1.nelts_per_input ())
10000                                     .to_constant ()];
10001                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10002                  use_1 = true;
10003                else
10004                  {
10005                    use_2 = true;
10006                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10007                  }
10008                builder2.quick_push (j + sel1.nelts_per_input ());
10009              }
10010          }
10011      }
10012      (if (use_1 ^ use_2)
10013       (with
10014        {
10015          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10016          tree op0 = NULL_TREE;
10017          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10018             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10019             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10020             handled and the new one can't be either, don't increase
10021             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10022          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10023              || (single_use (@0)
10024                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10025                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10026                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10027            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10028        }
10029        (if (op0)
10030         (switch
10031          (if (use_1)
10032           (vec_perm @5 @1 { op0; }))
10033          (if (use_2)
10034           (vec_perm @5 @2 { op0; })))))))))))
10036 /* And the case with swapped outer permute sources.  */
10038 (simplify
10039  (vec_perm (vec_perm@0 @1 @2 VECTOR_CST@3) @5 VECTOR_CST@4)
10040  (if (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10041   (with
10042    {
10043      machine_mode result_mode = TYPE_MODE (type);
10044      machine_mode op_mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1));
10045      int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10046      vec_perm_builder builder0;
10047      vec_perm_builder builder1;
10048      vec_perm_builder builder2 (nelts, nelts, 2);
10049    }
10050    (if (tree_to_vec_perm_builder (&builder0, @3)
10051         && tree_to_vec_perm_builder (&builder1, @4))
10052     (with
10053      {
10054        vec_perm_indices sel0 (builder0, 2, nelts);
10055        vec_perm_indices sel1 (builder1, 2, nelts);
10056        bool use_1 = false, use_2 = false;
10058        for (int i = 0; i < nelts; i++)
10059          {
10060            if (known_ge ((poly_uint64)sel1[i], sel1.nelts_per_input ()))
10061              builder2.quick_push (sel1[i]);
10062            else
10063              {
10064                poly_uint64 j = sel0[sel1[i].to_constant ()];
10065                if (known_lt (j, sel0.nelts_per_input ()))
10066                  use_1 = true;
10067                else
10068                  {
10069                    use_2 = true;
10070                    j -= sel0.nelts_per_input ();
10071                  }
10072                builder2.quick_push (j);
10073              }
10074          }
10075      }
10076      (if (use_1 ^ use_2)
10077       (with
10078        {
10079          vec_perm_indices sel2 (builder2, 2, nelts);
10080          tree op0 = NULL_TREE;
10081          /* If the new VEC_PERM_EXPR can't be handled but both
10082             original VEC_PERM_EXPRs can, punt.
10083             If one or both of the original VEC_PERM_EXPRs can't be
10084             handled and the new one can't be either, don't increase
10085             number of VEC_PERM_EXPRs that can't be handled.  */
10086          if (can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel2, false)
10087              || (single_use (@0)
10088                  ? (!can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel0, false)
10089                     || !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false))
10090                  : !can_vec_perm_const_p (result_mode, op_mode, sel1, false)))
10091            op0 = vec_perm_indices_to_tree (TREE_TYPE (@4), sel2);
10092        }
10093        (if (op0)
10094         (switch
10095          (if (use_1)
10096           (vec_perm @1 @5 { op0; }))
10097          (if (use_2)
10098           (vec_perm @2 @5 { op0; })))))))))))
10101 /* Match count trailing zeroes for simplify_count_trailing_zeroes in fwprop.
10102    The canonical form is array[((x & -x) * C) >> SHIFT] where C is a magic
10103    constant which when multiplied by a power of 2 contains a unique value
10104    in the top 5 or 6 bits.  This is then indexed into a table which maps it
10105    to the number of trailing zeroes.  */
10106 (match (ctz_table_index @1 @2 @3)
10107   (rshift (mult (bit_and:c (negate @1) @1) INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3))
10109 (match (cond_expr_convert_p @0 @2 @3 @6)
10110  (cond (simple_comparison@6 @0 @1) (convert@4 @2) (convert@5 @3))
10111   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10112        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
10113        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
10114        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@3))
10115        && TYPE_PRECISION (type) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10116        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10117           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2))
10118        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
10119           == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
10120        /* For vect_recog_cond_expr_convert_pattern, @2 and @3 can differ in
10121           signess when convert is truncation, but not ok for extension since
10122           it's sign_extend vs zero_extend.  */
10123        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type)
10124            || (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@2))
10125                == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))))
10126        && single_use (@4)
10127        && single_use (@5))))
10129 (for bit_op (bit_and bit_ior bit_xor)
10130  (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10131   (bit_op:c
10132    (nop_convert1? (bit_not2?@0 (convert3? (lshift integer_onep@1 @2))))
10133    @3)))
10135 (match (bitwise_induction_p @0 @2 @3)
10136  (bit_not
10137   (nop_convert1? (bit_xor@0 (convert2? (lshift integer_onep@1 @2)) @3))))
10139 /* n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  n & C1 for unsigned case.
10140    n - (((n > C1) ? n : C1) & -C2) ->  (n <= C1) ? n : (n & C1) for signed case.  */
10141 (simplify
10142   (minus @0 (bit_and (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2))
10143   (with { auto i = wi::neg (wi::to_wide (@2)); }
10144   /* Check if -C2 is a power of 2 and C1 = -C2 - 1.  */
10145     (if (wi::popcount (i) == 1
10146          && (wi::to_wide (@1)) == (i - 1))
10147       (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
10148         (bit_and @0 @1)
10149       (cond (le @0 @1) @0 (bit_and @0 @1))))))
10151 /* -x & 1 -> x & 1.  */
10152 (simplify 
10153  (bit_and (negate @0) integer_onep@1)
10154  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
10155   (bit_and @0 @1)))
10157 /* `-a` is just `a` if the type is 1bit wide or when converting
10158    to a 1bit type; similar to the above transformation of `(-x)&1`.
10159    This is used mostly with the transformation of
10160    `a ? ~b : b` into `(-a)^b`.
10161    It also can show up with bitfields.  */
10162 (simplify
10163  (convert? (negate @0))
10164  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10165       && TYPE_PRECISION (type) == 1
10166       && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0)))
10167   (convert @0)))
10169 /* Optimize
10170    c1 = VEC_PERM_EXPR (a, a, mask)
10171    c2 = VEC_PERM_EXPR (b, b, mask)
10172    c3 = c1 op c2
10173    -->
10174    c = a op b
10175    c3 = VEC_PERM_EXPR (c, c, mask)
10176    For all integer non-div operations.  */
10177 (for op (plus minus mult bit_and bit_ior bit_xor
10178          lshift rshift)
10179  (simplify
10180   (op (vec_perm @0 @0 @2) (vec_perm @1 @1 @2))
10181    (if (VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
10182     (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))
10184 /* Similar for float arithmetic when permutation constant covers
10185    all vector elements.  */
10186 (for op (plus minus mult)
10187  (simplify
10188   (op (vec_perm @0 @0 VECTOR_CST@2) (vec_perm @1 @1 VECTOR_CST@2))
10189    (if (VECTOR_FLOAT_TYPE_P (type)
10190         && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).is_constant ())
10191     (with
10192      {
10193        tree perm_cst = @2;
10194        vec_perm_builder builder;
10195        bool full_perm_p = false;
10196        if (tree_to_vec_perm_builder (&builder, perm_cst))
10197          {
10198            unsigned HOST_WIDE_INT nelts;
10200            nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type).to_constant ();
10201            /* Create a vec_perm_indices for the VECTOR_CST.  */
10202            vec_perm_indices sel (builder, 1, nelts);
10204            /* Check if perm indices covers all vector elements.  */
10205            if (sel.encoding ().encoded_full_vector_p ())
10206              {
10207                auto_sbitmap seen (nelts);
10208                bitmap_clear (seen);
10210                unsigned HOST_WIDE_INT count = 0, i;
10212                for (i = 0; i < nelts; i++)
10213                  {
10214                    if (!bitmap_set_bit (seen, sel[i].to_constant ()))
10215                     break;
10216                    count++;
10217                  }
10218                full_perm_p = count == nelts;
10219              }
10220          }
10221       }
10222       (if (full_perm_p)
10223         (vec_perm (op@3 @0 @1) @3 @2))))))