Split out parts of scompare_loc_descriptor and emit_store_flag
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob69dd8193cd0524d99fba8be8da8183230b8d621a
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77     
78 /* As opposed to convert?, this still creates a single pattern, so
79    it is not a suitable replacement for convert? in all cases.  */
80 (match (nop_convert @0)
81  (convert @0)
82  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))))
83 (match (nop_convert @0)
84  (view_convert @0)
85  (if (VECTOR_TYPE_P (type) && VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
86       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
87       && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
88 /* This one has to be last, or it shadows the others.  */
89 (match (nop_convert @0)
90  @0) 
92 /* Simplifications of operations with one constant operand and
93    simplifications to constants or single values.  */
95 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
96   (simplify
97     (op @0 integer_zerop)
98     (non_lvalue @0)))
100 /* 0 +p index -> (type)index */
101 (simplify
102  (pointer_plus integer_zerop @1)
103  (non_lvalue (convert @1)))
105 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
106    Likewise if the operands are reversed.  */
107 (simplify
108  (plus:c @0 real_zerop@1)
109  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
110   (non_lvalue @0)))
112 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
113 (simplify
114  (minus @0 real_zerop@1)
115  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
116   (non_lvalue @0)))
118 /* Simplify x - x.
119    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
120    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
121    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
122    is volatile.  */
123 (simplify
124  (minus @0 @0)
125  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
126   { build_zero_cst (type); }))
128 (simplify
129  (mult @0 integer_zerop@1)
130  @1)
132 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
133    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
134    same in modes with signed zeros, since multiplying a
135    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_zerop@1)
138  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
139   @1))
141 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
142    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
143 (simplify
144  (mult @0 real_onep)
145  (if (!HONOR_SNANS (type)
146       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
147           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
148   (non_lvalue @0)))
150 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
151 (simplify
152  (mult @0 real_minus_onep)
153   (if (!HONOR_SNANS (type)
154        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
155            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
156    (negate @0)))
158 (for cmp (gt ge lt le)
159      outp (convert convert negate negate)
160      outn (negate negate convert convert)
161  /* Transform (X > 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
162  /* Transform (X >= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1, X). */
163  /* Transform (X < 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
164  /* Transform (X <= 0.0 ? 1.0 : -1.0) into copysign(1,-X). */
165  (simplify
166   (cond (cmp @0 real_zerop) real_onep@1 real_minus_onep)
167   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
168        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
169    (switch
170     (if (types_match (type, float_type_node))
171      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outp @0)))
172     (if (types_match (type, double_type_node))
173      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outp @0)))
174     (if (types_match (type, long_double_type_node))
175      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outp @0))))))
176  /* Transform (X > 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
177  /* Transform (X >= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,-X). */
178  /* Transform (X < 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
179  /* Transform (X <= 0.0 ? -1.0 : 1.0) into copysign(1,X). */
180  (simplify
181   (cond (cmp @0 real_zerop) real_minus_onep real_onep@1)
182   (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
183        && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
184    (switch
185     (if (types_match (type, float_type_node))
186      (BUILT_IN_COPYSIGNF @1 (outn @0)))
187     (if (types_match (type, double_type_node))
188      (BUILT_IN_COPYSIGN @1 (outn @0)))
189     (if (types_match (type, long_double_type_node))
190      (BUILT_IN_COPYSIGNL @1 (outn @0)))))))
192 /* Transform X * copysign (1.0, X) into abs(X). */
193 (simplify
194  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep @0))
195  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
196   (abs @0)))
198 /* Transform X * copysign (1.0, -X) into -abs(X). */
199 (simplify
200  (mult:c @0 (COPYSIGN real_onep (negate @0)))
201  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
202   (negate (abs @0))))
204 /* Transform copysign (CST, X) into copysign (ABS(CST), X). */
205 (simplify
206  (COPYSIGN REAL_CST@0 @1)
207  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@0)))
208   (COPYSIGN (negate @0) @1)))
210 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
211 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
212   (simplify
213     (op @0 integer_onep)
214     (non_lvalue @0)))
216 /* (A / (1 << B)) -> (A >> B).
217    Only for unsigned A.  For signed A, this would not preserve rounding
218    toward zero.
219    For example: (-1 / ( 1 << B)) !=  -1 >> B.  */
220 (simplify
221  (trunc_div @0 (lshift integer_onep@1 @2))
222  (if ((TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (@0))
223       && (!VECTOR_TYPE_P (type)
224           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_vector)
225           || target_supports_op_p (type, RSHIFT_EXPR, optab_scalar)))
226   (rshift @0 @2)))
228 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
229    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
230    traps enables better optimizations than these anyway.  */
231 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
232  /* 0 / X is always zero.  */
233  (simplify
234   (div integer_zerop@0 @1)
235   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
236   (if (!integer_zerop (@1))
237    @0))
238   /* X / -1 is -X.  */
239  (simplify
240    (div @0 integer_minus_onep@1)
241    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
242     (negate @0)))
243  /* X / X is one.  */
244  (simplify
245   (div @0 @0)
246   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.
247      And not for _Fract types where we can't build 1.  */
248   (if (!integer_zerop (@0) && !ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
249    { build_one_cst (type); }))
250  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
251  (simplify
252    (div:C @0 (abs @0))
253    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
254         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
255     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
256           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
257  /* X / -X is -1.  */
258  (simplify
259    (div:C @0 (negate @0))
260    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
261         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
262     { build_minus_one_cst (type); })))
264 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
265    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
266 (simplify
267  (floor_div @0 @1)
268  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
269       && TYPE_UNSIGNED (type))
270   (trunc_div @0 @1)))
272 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
273    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
274 (for div (trunc_div exact_div)
275  (simplify
276   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (with {
278     bool overflow_p;
279     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
280    }
281    (if (!overflow_p)
282     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
283     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
284          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
285      { build_zero_cst (type); })))))
287 /* Combine successive multiplications.  Similar to above, but handling
288    overflow is different.  */
289 (simplify
290  (mult (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
291  (with {
292    bool overflow_p;
293    wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
294   }
295   /* Skip folding on overflow: the only special case is @1 * @2 == -INT_MIN,
296      otherwise undefined overflow implies that @0 must be zero.  */
297   (if (!overflow_p || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
298    (mult @0 { wide_int_to_tree (type, mul); }))))
300 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
301    NaNs or Infinities.  */
302 (simplify
303  (rdiv @0 @0)
304  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
305       && ! HONOR_NANS (type)
306       && ! HONOR_INFINITIES (type))
307   { build_one_cst (type); }))
309 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
310    NaNs or Infinities.  */
311 (simplify
312  (rdiv:C @0 (negate @0))
313  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
314       && ! HONOR_NANS (type)
315       && ! HONOR_INFINITIES (type))
316   { build_minus_one_cst (type); }))
318 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
319 (simplify
320  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
321   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
322        && ! HONOR_NANS (type)
323        && ! HONOR_INFINITIES (type))
324    (switch
325     (if (types_match (type, float_type_node))
326      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
327     (if (types_match (type, double_type_node))
328      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
329     (if (types_match (type, long_double_type_node))
330      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
332 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
333 (simplify
334  (rdiv @0 real_onep)
335  (if (!HONOR_SNANS (type))
336   (non_lvalue @0)))
338 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
339 (simplify
340  (rdiv @0 real_minus_onep)
341  (if (!HONOR_SNANS (type))
342   (negate @0)))
344 (if (flag_reciprocal_math)
345  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
346  (simplify
347   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
348    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
350  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
351  (simplify
352   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
353    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
355 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
356 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
357  (simplify
358   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
359   (if (integer_pow2p (@2)
360        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
361        && wi::add (@2, @1) == 0
362        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
363    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
364                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
366 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
367    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
368    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
369    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
370    tell if it is or not in a portable manner.  */
371 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
372  (simplify
373   (rdiv @0 cst@1)
374   (if (optimize)
375    (if (flag_reciprocal_math
376         && !real_zerop (@1))
377     (with
378      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
379      (if (tem)
380       (mult @0 { tem; } )))
381     (if (cst != COMPLEX_CST)
382      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
383       (if (inverse)
384        (mult @0 { inverse; } ))))))))
386 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
387  /* 0 % X is always zero.  */
388  (simplify
389   (mod integer_zerop@0 @1)
390   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
391   (if (!integer_zerop (@1))
392    @0))
393  /* X % 1 is always zero.  */
394  (simplify
395   (mod @0 integer_onep)
396   { build_zero_cst (type); })
397  /* X % -1 is zero.  */
398  (simplify
399   (mod @0 integer_minus_onep@1)
400   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
401    { build_zero_cst (type); }))
402  /* X % X is zero.  */
403  (simplify
404   (mod @0 @0)
405   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
406   (if (!integer_zerop (@0))
407    { build_zero_cst (type); }))
408  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
409  (simplify
410   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
411   @2)
412  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
413  (simplify
414   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
415   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
416        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
417        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
418    { build_zero_cst (type); })))
420 /* X % -C is the same as X % C.  */
421 (simplify
422  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
423   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
424        && !TREE_OVERFLOW (@1)
425        && wi::neg_p (@1)
426        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
427        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
428        && !sign_bit_p (@1, @1))
429    (trunc_mod @0 (negate @1))))
431 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
432 (simplify
433  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
434  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
435       && !TYPE_UNSIGNED (type)
436       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
437       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
438       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
439          Y might be -1, because we would then change valid
440          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
441       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
442           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
443                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
444   (trunc_mod @0 (convert @1))))
446 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
447 (simplify
448  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
449  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
450   (convert (trunc_mod @0 @1))))
452 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
453    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
454    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
455    to A & ((C << N) - 1).  */
456 (match (power_of_two_cand @1)
457  INTEGER_CST@1)
458 (match (power_of_two_cand @1)
459  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
460 (for mod (trunc_mod floor_mod)
461  (simplify
462   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
463   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
464         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
465         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
466         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
467    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
469 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
470 (simplify
471  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
472  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
473   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
474                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
475                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
477 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
478 (simplify
479  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
480  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
481   (bit_and @0 (negate @1))))
483 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
484 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
485  (simplify
486   (div (mult @0 @1) @1)
487   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
488        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
489    @0)))
491 (for op (negate abs)
492  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
493  (for coss (COS COSH)
494   (simplify
495    (coss (op @0))
496     (coss @0)))
497  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
498  (for pows (POW)
499   (simplify
500    (pows (op @0) REAL_CST@1)
501    (with { HOST_WIDE_INT n; }
502     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
503      (pows @0 @1)))))
504  /* Likewise for powi.  */
505  (for pows (POWI)
506   (simplify
507    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
508    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
509     (pows @0 @1))))
510  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
511  (for hypots (HYPOT)
512   (simplify
513    (hypots (op @0) @1)
514    (hypots @0 @1))
515   (simplify
516    (hypots @0 (op @1))
517    (hypots @0 @1)))
518  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
519  (for copysigns (COPYSIGN)
520   (simplify
521    (copysigns (op @0) @1)
522    (copysigns @0 @1))))
524 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
525 (simplify
526  (mult (abs@1 @0) @1)
527  (mult @0 @0))
529 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
530 (for coss (COS COSH)
531      copysigns (COPYSIGN)
532  (simplify
533   (coss (copysigns @0 @1))
534    (coss @0)))
536 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
537 (for pows (POW)
538      copysigns (COPYSIGN)
539  (simplify
540   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
541   (with { HOST_WIDE_INT n; }
542    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
543     (pows @0 @1)))))
544 /* Likewise for powi.  */
545 (for pows (POWI)
546      copysigns (COPYSIGN)
547  (simplify
548   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
549   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
550    (pows @0 @1))))
552 (for hypots (HYPOT)
553      copysigns (COPYSIGN)
554  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
555  (simplify
556   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
557   (hypots @0 @2))
558  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
559  (simplify
560   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
561   (hypots @0 @1)))
563 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
564 (for copysigns (COPYSIGN)
565  (simplify
566   (copysigns @0 REAL_CST@1)
567   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
568    (negate (abs @0))
569    (abs @0))))
571 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
572 (for copysigns (COPYSIGN)
573  (simplify
574   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
575   (copysigns @0 @2)))
577 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
578 (for copysigns (COPYSIGN)
579  (simplify
580   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
581   (mult @0 @0)))
583 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
584 (for ccoss (CCOS CCOSH)
585  (simplify
586   (ccoss (negate @0))
587    (ccoss @0)))
589 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
590 (for ops (conj negate)
591  (for cabss (CABS)
592   (simplify
593    (cabss (ops @0))
594    (cabss @0))))
596 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
597 (simplify
598  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
599   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
600        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
601    (lshift @0 @2)))
603 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
604 (simplify
605  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
606   (if (flag_associative_math
607        && single_use (@3))
608    (with
609     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
610     (if (tem)
611      (rdiv { tem; } @1)))))
613 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
614 (simplify
615  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
616   (if (flag_reciprocal_math)
617    (with
618     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
619     (if (tem)
620      (rdiv { tem; } @1)))))
622 /* Simplify ~X & X as zero.  */
623 (simplify
624  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
625   { build_zero_cst (type); })
627 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
628 (simplify
629   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
630   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
631     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
633 /* PR35691: Transform
634    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
635    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
636 (for bitop (bit_and bit_ior)
637      cmp (eq ne)
638  (simplify
639   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
640    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
641        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
642        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
643     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
645 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
646 (simplify
647  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
648   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
649 (simplify
650  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
651  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
652   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
654 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
655 (simplify
656  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
657   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
659 /* Simplify (X & ~Y) |^+ (~X & Y) -> X ^ Y.  */
660 (for op (bit_ior bit_xor plus)
661  (simplify
662   (op (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
663    (bit_xor @0 @1))
664  (simplify
665   (op:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
666   (if (wi::bit_not (@2) == @1)
667    (bit_xor @0 @1))))
669 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
670 (simplify
671   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
672   (bit_ior @0 @1))
674 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
675 #if GIMPLE
676 (simplify
677  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
678  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
679       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
680   (bit_xor @0 @1)))
681 #endif
683 /* X % Y is smaller than Y.  */
684 (for cmp (lt ge)
685  (simplify
686   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
687   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
688    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
689 (for cmp (gt le)
690  (simplify
691   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
692   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
693    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
695 /* x | ~0 -> ~0  */
696 (simplify
697  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
698  @1)
700 /* x | 0 -> x  */
701 (simplify
702  (bit_ior @0 integer_zerop)
703  @0)
705 /* x & 0 -> 0  */
706 (simplify
707  (bit_and @0 integer_zerop@1)
708  @1)
710 /* ~x | x -> -1 */
711 /* ~x ^ x -> -1 */
712 /* ~x + x -> -1 */
713 (for op (bit_ior bit_xor plus)
714  (simplify
715   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
716   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
718 /* x ^ x -> 0 */
719 (simplify
720   (bit_xor @0 @0)
721   { build_zero_cst (type); })
723 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
724 (simplify
725   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
726   (bit_not @0))
728 /* x & ~0 -> x  */
729 (simplify
730  (bit_and @0 integer_all_onesp)
731   (non_lvalue @0))
733 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
734 (for bitop (bit_and bit_ior)
735  (simplify
736   (bitop @0 @0)
737   (non_lvalue @0)))
739 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
740 #if GIMPLE
741 (simplify
742  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
743  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
744       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
745   @0))
746 #endif
748 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
749 (simplify
750  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
751  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
753 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
754 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
755 (for bitop (bit_and bit_ior)
756  (simplify
757   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
758   (bitop @0 (bit_not @1))))
760 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
761 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
762 (for bitop (bit_and bit_ior)
763      rbitop (bit_ior bit_and)
764  (simplify
765   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
766   (bitop @1 @2)))
768 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
769 (simplify
770  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
771  (bit_xor @0 @1))
773 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
774 (simplify
775  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
776  (bit_and @0 @1))
778 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
779 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
780 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
781 (for op (plus bit_ior bit_xor)
782  (simplify
783   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
784   (bit_ior @0 @1)))
786 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
787 (simplify
788  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
789  (plus @0 @1))
791 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
792 (simplify
793  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
794  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
795       && !TYPE_SATURATING (type))
796   (bit_and @0 @1)))
798 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
799 (simplify
800  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
801  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
802       && !TYPE_SATURATING (type))
803   (bit_ior @0 @1)))
805 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
806 (simplify
807  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
808  (bit_and @0 @1))
810 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
811 (simplify
812  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
813  (bit_xor @0 @1))
815 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
816 (simplify
817  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
818  (bit_xor @0 @1))
820 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
821 (simplify
822  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
823  (bit_and @0 @1))
825 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
826    ~x | ~y -> ~(x & y) */
827 (for op (bit_and bit_ior)
828      rop (bit_ior bit_and)
829  (simplify
830   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
831   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
832        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
833    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
835 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
836    with a constant, and the two constants have no bits in common,
837    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
838    simplifications.  */
839 (for op (bit_xor plus)
840  (simplify
841   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
842       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
843   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
844        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
845        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
846    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
848 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
849 (simplify
850  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
851  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
852   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
854 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
855 (simplify
856  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
857  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
858       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
859   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
861 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
862 (simplify
863  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
864  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
865   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
867 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
868 (for opo (bit_and bit_xor)
869      opi (bit_xor bit_and)
870  (simplify
871   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
872   (bit_and (bit_not @0) @1)))
874 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
875    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
876    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
877    constants are involved.  For example, convert
878      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
879    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
880 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
881      rop (bit_ior bit_and bit_and)
882  (simplify
883   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
884   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
885        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
886    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
888 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
889 /* (X & Y) & Y -> X & Y
890    (X | Y) | Y -> X | Y  */
891 (for op (bit_and bit_ior)
892  (simplify
893   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
894   @2))
895 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
896 (simplify
897  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
898  (convert @0))
899 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
900    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
901 (for op (bit_and bit_ior)
902  (simplify
903   (op (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
904   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
905        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
906    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
907     (op @3 (convert @2))
908     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
909      (op (convert @1) @5))))))
910 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
911 (simplify
912  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
913  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
914       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
915   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
917 (simplify
918  (abs (abs@1 @0))
919  @1)
920 (simplify
921  (abs (negate @0))
922  (abs @0))
923 (simplify
924  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
925  @0)
927 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
928 (match negate_expr_p
929  INTEGER_CST
930  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
931        && TYPE_UNSIGNED (type))
932       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
933           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
934 (match negate_expr_p
935  FIXED_CST)
936 (match negate_expr_p
937  (negate @0)
938  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
939 (match negate_expr_p
940  REAL_CST
941  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
942 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
943    ways.  */
944 (match negate_expr_p
945  VECTOR_CST
946  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
948 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
949 (simplify
950  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
951   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
952        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
953    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
955 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
956 (simplify
957  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
958  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
959       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
960   (minus (negate @1) @0)))
962 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
963 (simplify
964  (minus @0 negate_expr_p@1)
965  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
966  (plus @0 (negate @1))))
968 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
969    when profitable.
970    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
971    binary operation result instead of to the operands.  This allows
972    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
973    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
974 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
975  (simplify
976   (bitop (convert @0) (convert? @1))
977   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
978          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
979          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
980         || types_match (@0, @1))
981        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
982           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
983           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
984           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
985           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
986        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
987        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
988               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
989            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
990            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
991               mode.  */
992            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
993            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
994               of its mode.  */
995            || !type_has_mode_precision_p (type)))
996    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
998 (for bitop (bit_and bit_ior)
999      rbitop (bit_ior bit_and)
1000   /* (x | y) & x -> x */
1001   /* (x & y) | x -> x */
1002  (simplify
1003   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
1004   @0)
1005  /* (~x | y) & x -> x & y */
1006  /* (~x & y) | x -> x | y */
1007  (simplify
1008   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
1009   (bitop @0 @1)))
1011 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
1012 (simplify
1013   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1014   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
1016 /* Combine successive equal operations with constants.  */
1017 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
1018  (simplify
1019   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1020   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
1022 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
1023    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
1024 (match truth_valued_p
1025  @0
1026  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
1027 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
1028  (match truth_valued_p
1029   (op @0 @1)))
1030 (match truth_valued_p
1031   (truth_not @0))
1033 (match (logical_inverted_value @0)
1034  (truth_not @0))
1035 (match (logical_inverted_value @0)
1036  (bit_not truth_valued_p@0))
1037 (match (logical_inverted_value @0)
1038  (eq @0 integer_zerop))
1039 (match (logical_inverted_value @0)
1040  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
1041 (match (logical_inverted_value @0)
1042  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
1044 /* X & !X -> 0.  */
1045 (simplify
1046  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
1047  { build_zero_cst (type); })
1048 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
1049 (for op (bit_ior bit_xor)
1050  (simplify
1051   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1052   { constant_boolean_node (true, type); }))
1053 /* X ==/!= !X is false/true.  */
1054 (for op (eq ne)
1055  (simplify
1056   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
1057   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
1059 /* ~~x -> x */
1060 (simplify
1061   (bit_not (bit_not @0))
1062   @0)
1064 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
1065 (simplify
1066  (bit_not (convert? (negate @0)))
1067  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1068       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1069   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
1071 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
1072 (simplify
1073  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
1074  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1075       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1076   (convert (negate @0))))
1077 (simplify
1078  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
1079  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1080       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1081   (convert (negate @0))))
1083 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
1084 (simplify
1085  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
1086  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1087   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
1088 (simplify
1089  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
1090  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1091   (convert (bit_xor @0 @1))))
1093 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1094 (simplify
1095  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1096  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1098 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1099 (simplify
1100  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1101  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1102       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1103   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1105 /* (m1 CMP m2) * d -> (m1 CMP m2) ? d : 0  */
1106 (for cmp (gt lt ge le)
1107 (simplify
1108  (mult (convert (cmp @0 @1)) @2)
1109   (cond (cmp @0 @1) @2 { build_zero_cst (type); })))
1111 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1112    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1113 (for cmp (eq ne)
1114  (simplify
1115   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1116   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1117        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1118        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1119    (cmp @0 @2))))
1121 /* For integral types with wrapping overflow and C odd fold
1122    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1123 (for cmp (eq ne)
1124  (simplify
1125   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) (mult @2 @1))
1126   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1127        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
1128        && (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1) != 0)
1129    (cmp @0 @2))))
1131 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1132    x * C RELOP y * C into:
1134    x RELOP y for nonnegative C
1135    y RELOP x for negative C  */
1136 (for cmp (lt gt le ge)
1137  (simplify
1138   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1139   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1140        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1141    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1142     (cmp @0 @2)
1143    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1144         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1145     (cmp @2 @0))))))
1147 /* (X - 1U) <= INT_MAX-1U into (int) X > 0.  */
1148 (for cmp (le gt)
1149      icmp (gt le)
1150  (simplify
1151   (cmp (plus @0 integer_minus_onep@1) INTEGER_CST@2)
1152    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1153         && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1154         && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > 1
1155         && wi::eq_p (@2, wi::max_value (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
1156                                         SIGNED) - 1))
1157     (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
1158      (icmp (convert:stype @0) { build_int_cst (stype, 0); })))))
1160 /* X / 4 < Y / 4 iff X < Y when the division is known to be exact.  */
1161 (for cmp (simple_comparison)
1162  (simplify
1163   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@2) (exact_div @1 @2))
1164   (if (wi::gt_p(@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1165    (cmp @0 @1))))
1167 /* X / C1 op C2 into a simple range test.  */
1168 (for cmp (simple_comparison)
1169  (simplify
1170   (cmp (trunc_div:s @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1171   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1172        && integer_nonzerop (@1)
1173        && !TREE_OVERFLOW (@1)
1174        && !TREE_OVERFLOW (@2))
1175    (with { tree lo, hi; bool neg_overflow;
1176            enum tree_code code = fold_div_compare (cmp, @1, @2, &lo, &hi,
1177                                                    &neg_overflow); }
1178     (switch
1179      (if (code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
1180        (if (TREE_OVERFLOW (lo))
1181         { build_int_cst (type, (code == LT_EXPR) ^ neg_overflow); }
1182         (if (code == LT_EXPR)
1183          (lt @0 { lo; })
1184          (ge @0 { lo; }))))
1185      (if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
1186        (if (TREE_OVERFLOW (hi))
1187         { build_int_cst (type, (code == LE_EXPR) ^ neg_overflow); }
1188         (if (code == LE_EXPR)
1189          (le @0 { hi; })
1190          (gt @0 { hi; }))))
1191      (if (!lo && !hi)
1192       { build_int_cst (type, code == NE_EXPR); })
1193      (if (code == EQ_EXPR && !hi)
1194       (ge @0 { lo; }))
1195      (if (code == EQ_EXPR && !lo)
1196       (le @0 { hi; }))
1197      (if (code == NE_EXPR && !hi)
1198       (lt @0 { lo; }))
1199      (if (code == NE_EXPR && !lo)
1200       (gt @0 { hi; }))
1201      (if (GENERIC)
1202       { build_range_check (UNKNOWN_LOCATION, type, @0, code == EQ_EXPR,
1203                            lo, hi); })
1204      (with
1205       {
1206         tree etype = range_check_type (TREE_TYPE (@0));
1207         if (etype)
1208           {
1209             if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
1210               etype = unsigned_type_for (etype);
1211             hi = fold_convert (etype, hi);
1212             lo = fold_convert (etype, lo);
1213             hi = const_binop (MINUS_EXPR, etype, hi, lo);
1214           }
1215       }
1216       (if (etype && hi && !TREE_OVERFLOW (hi))
1217        (if (code == EQ_EXPR)
1218         (le (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })
1219         (gt (minus (convert:etype @0) { lo; }) { hi; })))))))))
1221 /* X + Z < Y + Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1222 (for op (lt le ge gt)
1223  (simplify
1224   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1225   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1226        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1227    (op @0 @1))))
1228 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1229 (for op (eq ne minus)
1230  (simplify
1231   (op (plus:c @0 @2) (plus:c @1 @2))
1232   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1233        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1234            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1235    (op @0 @1))))
1237 /* X - Z < Y - Z is the same as X < Y when there is no overflow.  */
1238 (for op (lt le ge gt)
1239  (simplify
1240   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1241   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1242        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1243    (op @0 @1))))
1244 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1245 (for op (eq ne minus)
1246  (simplify
1247   (op (minus @0 @2) (minus @1 @2))
1248   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1249        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1250            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1251    (op @0 @1))))
1253 /* Z - X < Z - Y is the same as Y < X when there is no overflow.  */
1254 (for op (lt le ge gt)
1255  (simplify
1256   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1257   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1258        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1259    (op @1 @0))))
1260 /* For equality and subtraction, this is also true with wrapping overflow.  */
1261 (for op (eq ne minus)
1262  (simplify
1263   (op (minus @2 @0) (minus @2 @1))
1264   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1265        && (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1266            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))))
1267    (op @1 @0))))
1269 /* X == C - X can never be true if C is odd.  */
1270 (for cmp (eq ne)
1271  (simplify
1272   (cmp:c (convert? @0) (convert1? (minus INTEGER_CST@1 (convert2? @0))))
1273   (if (TREE_INT_CST_LOW (@1) & 1)
1274    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1276 /* Arguments on which one can call get_nonzero_bits to get the bits
1277    possibly set.  */
1278 (match with_possible_nonzero_bits
1279  INTEGER_CST@0)
1280 (match with_possible_nonzero_bits
1281  SSA_NAME@0
1282  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))))
1283 /* Slightly extended version, do not make it recursive to keep it cheap.  */
1284 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1285  with_possible_nonzero_bits@0)
1286 (match (with_possible_nonzero_bits2 @0)
1287  (bit_and:c with_possible_nonzero_bits@0 @2))
1289 /* Same for bits that are known to be set, but we do not have
1290    an equivalent to get_nonzero_bits yet.  */
1291 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1292  INTEGER_CST@0)
1293 (match (with_certain_nonzero_bits2 @0)
1294  (bit_ior @1 INTEGER_CST@0))
1296 /* X == C (or X & Z == Y | C) is impossible if ~nonzero(X) & C != 0.  */
1297 (for cmp (eq ne)
1298  (simplify
1299   (cmp:c (with_possible_nonzero_bits2 @0) (with_certain_nonzero_bits2 @1))
1300   (if ((~get_nonzero_bits (@0) & @1) != 0)
1301    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1303 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1304    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1305    zero throughout its computed value range,
1306    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1307    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1308    and 0's otherwise.
1309    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1310    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1311    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1313 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1314      outer_op (bit_xor bit_ior)
1315 (simplify
1316  (outer_op
1317   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1318  (with
1319   {
1320     bool fail = false;
1321     wide_int zero_mask_not;
1322     wide_int C0;
1323     wide_int cst_emit;
1325     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1326       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1327     else
1328       fail = true;
1330     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1331       {
1332         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1333         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1334       }
1335     else
1336       {
1337         C0 = @0;
1338         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1339       }
1340   }
1341   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1342    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1343    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1344     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1346 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1347 (simplify
1348   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1349   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1351 /* Pattern match
1352      tem1 = (long) ptr1;
1353      tem2 = (long) ptr2;
1354      tem3 = tem2 - tem1;
1355      tem4 = (unsigned long) tem3;
1356      tem5 = ptr1 + tem4;
1357    and produce
1358      tem5 = ptr2;  */
1359 (simplify
1360   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1361   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1362   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1363        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1364             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1365    @1))
1367 /* Pattern match
1368      tem = (sizetype) ptr;
1369      tem = tem & algn;
1370      tem = -tem;
1371      ... = ptr p+ tem;
1372    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1373      ... = ptr & ~algn;  */
1374 (simplify
1375   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1376   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1377    (bit_and @0 { algn; })))
1379 /* Try folding difference of addresses.  */
1380 (simplify
1381  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1382  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1383   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1384    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1385     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1386 (simplify
1387  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1388  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1389   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1390    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1391     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1393 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1394    be able to fold this expression using the object or function's
1395    alignment.  */
1396 (simplify
1397  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1398  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1399       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1400   (with
1401    {
1402      unsigned int align;
1403      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1404      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1405    }
1406    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1407     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1410 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1411 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1413  /* Contract negates.  */
1414  /* A + (-B) -> A - B */
1415  (simplify
1416   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1417   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1418   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1419        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1420    (with
1421     {
1422      tree t1 = type;
1423      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1424          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1425        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1426     }
1427     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1428  /* A - (-B) -> A + B */
1429  (simplify
1430   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1431   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1432        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1433    (with
1434     {
1435      tree t1 = type;
1436      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1437          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1438        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1439     }
1440     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1441  /* -(-A) -> A */
1442  (simplify
1443   (negate (convert? (negate @1)))
1444   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1445        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1446    (convert @1)))
1448  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1449     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1450  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1451       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1453   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1454      irrespective of overflow issues.  */
1455   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1456   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1457   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1458   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1459   (simplify
1460     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1461     @1)
1462   (simplify
1463     (minus (minus @0 @1) @0)
1464     (negate @1))
1465   (simplify
1466     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1467     @0)
1468   (simplify
1469    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1470    (negate @1))
1471   (simplify
1472    (minus @0 (minus @0 @1))
1473    @1)
1474   /* (A +- B) + (C - A)   -> C +- B */
1475   /* (A +  B) - (A - C)   -> B + C */
1476   /* More cases are handled with comparisons.  */
1477   (simplify
1478    (plus:c (plus:c @0 @1) (minus @2 @0))
1479    (plus @2 @1))
1480   (simplify
1481    (plus:c (minus @0 @1) (minus @2 @0))
1482    (minus @2 @1))
1483   (simplify
1484    (minus (plus:c @0 @1) (minus @0 @2))
1485    (plus @1 @2))
1487   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3
1488      Use view_convert because it is safe for vectors and equivalent for
1489      scalars.  */
1490   (for outer_op (plus minus)
1491    (for inner_op (plus minus)
1492         neg_inner_op (minus plus)
1493     (simplify
1494      (outer_op (nop_convert (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1))
1495                CONSTANT_CLASS_P@2)
1496      /* If one of the types wraps, use that one.  */
1497      (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
1498       (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1499        (plus (view_convert @0) (inner_op @2 (view_convert @1)))
1500        (minus (view_convert @0) (neg_inner_op @2 (view_convert @1))))
1501       (if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1502            || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
1503        (if (outer_op == PLUS_EXPR)
1504         (view_convert (plus @0 (inner_op (view_convert @2) @1)))
1505         (view_convert (minus @0 (neg_inner_op (view_convert @2) @1))))
1506        /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1507           directly as we would introduce undefined overflow, for example
1508           with (a - 1) + INT_MIN.  */
1509        (if (types_match (type, @0))
1510         (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1511                                         ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
1512                                         type, @1, @2); }
1513          (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1514           (inner_op @0 { cst; } )
1515           /* X+INT_MAX+1 is X-INT_MIN.  */
1516           (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && cst
1517                && wi::eq_p (cst, wi::min_value (type)))
1518            (neg_inner_op @0 { wide_int_to_tree (type, cst); })
1519            /* Last resort, use some unsigned type.  */
1520            (with { tree utype = unsigned_type_for (type); }
1521             (view_convert (inner_op
1522                            (view_convert:utype @0)
1523                            (view_convert:utype
1524                             { drop_tree_overflow (cst); })))))))))))))
1526   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1527   (for outer_op (plus minus)
1528    (simplify
1529     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1530     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1531      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1532       (minus { cst; } @0)))))
1534   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1535   (simplify
1536    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1537    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1538     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1539      (plus { cst; } @0))))
1541   /* ~A + A -> -1 */
1542   (simplify
1543    (plus:c (bit_not @0) @0)
1544    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1545     { build_all_ones_cst (type); }))
1547   /* ~A + 1 -> -A */
1548   (simplify
1549    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1550    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1551     (negate (convert @0))))
1553   /* -A - 1 -> ~A */
1554   (simplify
1555    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1556    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1557         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1558     (bit_not (convert @0))))
1560   /* -1 - A -> ~A */
1561   (simplify
1562    (minus integer_all_onesp @0)
1563    (bit_not @0))
1565   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1566   (for add (plus pointer_plus)
1567    (simplify
1568     (minus (convert (add @@0 @1))
1569      (convert @0))
1570     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1571          /* For integer types, if A has a smaller type
1572             than T the result depends on the possible
1573             overflow in P + A.
1574             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1575             However, if an overflow in P + A would cause
1576             undefined behavior, we can assume that there
1577             is no overflow.  */
1578          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1579              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1580          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1581             final type requires a sign- or zero-extension,
1582             then we have to punt - it is not defined which
1583             one is correct.  */
1584          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1585              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1586              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1587      (convert @1))))
1589   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1590   (for add (plus pointer_plus)
1591    (simplify
1592     (minus (convert @0)
1593      (convert (add @@0 @1)))
1594     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1595          /* For integer types, if A has a smaller type
1596             than T the result depends on the possible
1597             overflow in P + A.
1598             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1599             However, if an overflow in P + A would cause
1600             undefined behavior, we can assume that there
1601             is no overflow.  */
1602          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1603              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1604          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1605             final type requires a sign- or zero-extension,
1606             then we have to punt - it is not defined which
1607             one is correct.  */
1608          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1609              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1610              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1611      (negate (convert @1)))))
1613   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1614   (for add (plus pointer_plus)
1615    (simplify
1616     (minus (convert (add @@0 @1))
1617      (convert (add @0 @2)))
1618     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1619          /* For integer types, if A has a smaller type
1620             than T the result depends on the possible
1621             overflow in P + A.
1622             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1623             However, if an overflow in P + A would cause
1624             undefined behavior, we can assume that there
1625             is no overflow.  */
1626          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1627              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1628          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1629             final type requires a sign- or zero-extension,
1630             then we have to punt - it is not defined which
1631             one is correct.  */
1632          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1633              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1634              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1635              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1636              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1637      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1640 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1642 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1643  (simplify
1644   (minmax @0 @0)
1645   @0))
1646 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1647 (simplify
1648  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1649  @1)
1650 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1651 (simplify
1652  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1653  @1)
1654 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1655 (simplify
1656  (max:c @0 (negate @0))
1657  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1658       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1659           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1660   (abs @0)))
1661 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1662 (simplify
1663  (min:c @0 (negate @0))
1664  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1665       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1666           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1667   (negate (abs @0))))
1668 (simplify
1669  (min @0 @1)
1670  (switch
1671   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1672        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1673        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1674    @1)
1675   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1676        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1677        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1678    @0)))
1679 (simplify
1680  (max @0 @1)
1681  (switch
1682   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1683        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1684        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1685    @1)
1686   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1687        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1688        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1689    @0)))
1691 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1692 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1693 (simplify
1694  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1695   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1696    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1697     @2
1698     @0)))
1700 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1701 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1702 (simplify
1703  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1704   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1705    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1706     @0
1707     @2)))
1709 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1710    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1711 (for minmax (min max)
1712  (simplify
1713   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1714   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1715        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1716        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1717        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1718    (minmax @1 (convert @2)))))
1720 (for minmax (FMIN FMAX)
1721  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1722     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1723  (simplify
1724   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1725   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1726        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1727    @0)))
1728 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1729    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1730    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1731    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1732    worry about it either.  */
1733 (if (flag_finite_math_only)
1734  (simplify
1735   (FMIN @0 @1)
1736   (min @0 @1))
1737  (simplify
1738   (FMAX @0 @1)
1739   (max @0 @1)))
1740 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1741 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1742      maxmin (max min FMAX FMIN)
1743  (simplify
1744   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1745   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1746        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1747            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1748    (negate (maxmin @0 @1)))))
1749 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1750    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1751 (for minmax (min max)
1752  maxmin (max min)
1753  (simplify
1754   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1755   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1757 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1758 (for minmax (min min max max)
1759      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1760      out    (le  gt  ge  lt )
1761  (simplify
1762   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1763   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1764    (out @0 @1))))
1765 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1766    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1767 (for cmp (eq ne)
1768  (simplify
1769   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1770   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1771    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1772    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1773     (cmp @0 @2)))))
1774 (for cmp (eq ne)
1775  (simplify
1776   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1777   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1778    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1779    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1780     (cmp @0 @2)))))
1781 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1782 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1783      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1784      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1785  (simplify
1786   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1787   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1789 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1791 (for rotate (lrotate rrotate)
1792  (simplify
1793   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1794   @0))
1796 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1797 (simplify
1798  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1799  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1800       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1801   @0))
1803 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1804 (simplify
1805  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1806  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1807   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1809 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1810    types.  */
1811 (simplify
1812  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1813  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1814       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1815   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1817 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1818  (simplify
1819   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1820   (non_lvalue @0))
1821  (simplify
1822   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1823   @0)
1824  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1825     if vector2 is uniform.  */
1826  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1827   (simplify
1828    (shiftrotate @0 vec@1)
1829    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1830     (if (tem)
1831      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1833 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1834    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1835 #if GIMPLE
1836 (for shift (lshift rshift)
1837  (simplify
1838   (shift @0 SSA_NAME@1)
1839    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1840     (with {
1841       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1842       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1843      }
1844      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1845       @0)))))
1846 #endif
1848 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1849    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1850 (simplify
1851  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1852  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1853                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1854                                            element_precision (type)), @1); }))
1856 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1857 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1858  (simplify
1859   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1860   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1861    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1862         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1863         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1864         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1865     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1866      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1867         being well defined.  */
1868      (if (low >= prec)
1869       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1870        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1871        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1872         { build_zero_cst (type); }
1873         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1874       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1877 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1878    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1879 (for cmp (ne eq)
1880      icmp (eq ne)
1881  (simplify
1882   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1883   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1885 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1886    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1887    if CST2 != 0.  */
1888 (for cmp (ne eq)
1889  (simplify
1890   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1891   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1892    (if (cand < 0
1893         || (!integer_zerop (@2)
1894             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1895     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1896     (if (!integer_zerop (@2)
1897          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1898      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1900 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1901         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1902    if the new mask might be further optimized.  */
1903 (for shift (lshift rshift)
1904  (simplify
1905   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1906            INTEGER_CST@2)
1907    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1908         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1909         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1910         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1911         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1912     (with
1913      {
1914        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1915        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1916        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1917        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1918        unsigned int prec;
1920        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1921          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1922        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1923                 && type_has_mode_precision_p (shift_type))
1924          {
1925            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1926            tree arg00 = @0;
1927            /* See if more bits can be proven as zero because of
1928               zero extension.  */
1929            if (@3 != @0
1930                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1931              {
1932                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1933                if (type_has_mode_precision_p (inner_type)
1934                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1935                  {
1936                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1937                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1938                    if (shiftc < prec)
1939                      shift_type = inner_type;
1940                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1941                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1942                       is all ones.  */
1943                  }
1944              }
1945            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1946            if (shiftc < prec)
1947              {
1948                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1949                zerobits <<= prec - shiftc;
1950              }
1951            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1952               can contain actually sign bits, so no transformation is
1953               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1954               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1955            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1956                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1957              {
1958                if ((mask & zerobits) == 0)
1959                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1960                else
1961                  zerobits = 0;
1962              }
1963          }
1964      }
1965      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1966      (if ((mask & zerobits) == mask)
1967       { build_int_cst (type, 0); }
1968       (with { newmask = mask | zerobits; }
1969        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1970         (with
1971          {
1972            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1973               mode's mask.  */
1974            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1975                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1976              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1977                break;
1978          }
1979          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1980               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1981           (with
1982            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1983            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1984             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1985              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1986              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1988 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1989    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1990 (for shift (lshift rshift)
1991  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1992   (simplify
1993    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1994    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1995     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1996      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1998 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1999 (simplify
2000  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2001   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2002        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
2003            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2004            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
2005    (with
2006     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
2007      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
2009 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
2010    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
2011 (for rotate (lrotate rrotate)
2012  (simplify
2013   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
2014    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
2015          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
2016          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
2017         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
2018             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
2019     (with
2020      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
2021       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
2023 /* Simplifications of conversions.  */
2025 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
2026 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
2027  (simplify
2028   (cvt @0)
2029   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
2030        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
2031    @0)))
2033 /* Contract view-conversions.  */
2034 (simplify
2035   (view_convert (view_convert @0))
2036   (view_convert @0))
2038 /* For integral conversions with the same precision or pointer
2039    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
2040 (simplify
2041   (view_convert @0)
2042   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
2043        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2044        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2045    (convert @0)))
2047 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size, or
2048    zero-extend while keeping the same size (for bool-to-char).  */
2049 (simplify
2050   (view_convert (convert@0 @1))
2051   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2052        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2053        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))
2054        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2055            || (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2056                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))))
2057    (view_convert @1)))
2059 /* Re-association barriers around constants and other re-association
2060    barriers can be removed.  */
2061 (simplify
2062  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
2063  @0)
2064 (simplify
2065  (paren (paren@1 @0))
2066  @1)
2068 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
2069 (for ocvt (convert float fix_trunc)
2070  (for icvt (convert float)
2071   (simplify
2072    (ocvt (icvt@1 @0))
2073    (with
2074     {
2075       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
2076       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
2077       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
2078       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
2079       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
2080       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
2081       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
2082       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
2083       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
2084       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
2085       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
2086       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
2087       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
2088       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
2089       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
2090       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
2091       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
2092       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
2093       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
2094       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
2095     }
2096    (switch
2097     /* In addition to the cases of two conversions in a row
2098        handled below, if we are converting something to its own
2099        type via an object of identical or wider precision, neither
2100        conversion is needed.  */
2101     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
2102           || (GENERIC
2103               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
2104          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
2105              || (inter_float && final_float))
2106          && inter_prec >= final_prec)
2107      (ocvt @0))
2109     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
2110        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
2111        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
2112        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
2113        then we sometimes need the middle conversion.  */
2114     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
2115          && (final_int || final_float)
2116          && inter_prec >= inside_prec
2117          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
2118      (ocvt @0))
2120     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
2121        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
2122        final conversion does not change precision we can drop the
2123        intermediate conversion.  */
2124     (if (inside_int && inter_int && final_int
2125          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
2126               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
2127              || final_prec == inter_prec))
2128      (ocvt @0))
2130     /* Two conversions in a row are not needed unless:
2131         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
2132         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
2133         - the intermediate type is narrower than both initial and
2134           final, or
2135         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
2136           and the outermost type is wider than the intermediate, or
2137         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
2138           intermediate and final types differ, or
2139         - the final type is a pointer type and the precisions of the
2140           initial and intermediate types differ.  */
2141     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
2142          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
2143          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
2144          && ! (inside_int && inter_int
2145                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
2146                && inter_prec < final_prec)
2147          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
2148              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
2149          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
2150          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
2151      (ocvt @0))
2153     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
2154        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
2155     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
2156          && final_int && inter_int && inside_int
2157          && final_prec == inside_prec
2158          && final_prec > inter_prec
2159          && inter_unsignedp)
2160      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
2161                               (inside_type,
2162                                wi::mask (inter_prec, false,
2163                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
2165     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
2166        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
2167        floating-point conversion.  */
2168     (if (GIMPLE /* PR66211 */
2169          && inside_int && inter_float && final_int &&
2170          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
2171          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
2172      (convert @0)))))))
2174 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
2175    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
2176    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
2177 (simplify
2178   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
2179   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2180        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2181        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2182        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
2183                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
2184    (convert @0)))
2187 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
2188 (simplify
2189   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
2190   (convert @0))
2192 /* Canonicalization of binary operations.  */
2194 /* Convert X + -C into X - C.  */
2195 (simplify
2196  (plus @0 REAL_CST@1)
2197  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2198   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
2199    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
2200     (minus @0 { tem; })))))
2202 /* Convert x+x into x*2.  */
2203 (simplify
2204  (plus @0 @0)
2205  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2206   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
2207   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
2208    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
2210 (simplify
2211  (minus integer_zerop @1)
2212  (negate @1))
2214 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
2215    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
2216    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
2217 (simplify
2218  (minus real_zerop@0 @1)
2219  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
2220   (negate @1)))
2222 /* Transform x * -1 into -x.  */
2223 (simplify
2224  (mult @0 integer_minus_onep)
2225  (negate @0))
2227 /* Reassociate (X * CST) * Y to (X * Y) * CST.  This does not introduce
2228    signed overflow for CST != 0 && CST != -1.  */
2229 (simplify
2230  (mult:c (mult:s @0 INTEGER_CST@1) @2)
2231  (if (TREE_CODE (@2) != INTEGER_CST
2232       && !integer_zerop (@1) && !integer_minus_onep (@1))
2233   (mult (mult @0 @2) @1)))
2235 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
2236    number.  */
2237 (match compositional_complex
2238  (convert? (complex @0 @1)))
2240 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
2241 (simplify
2242  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
2243  @0)
2244 (simplify
2245  (realpart (complex @0 @1))
2246  @0)
2247 (simplify
2248  (imagpart (complex @0 @1))
2249  @1)
2251 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
2252 (simplify
2253  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
2254  (convert (realpart @0)))
2255 (simplify
2256  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
2257  (convert (negate (imagpart @0))))
2258 (for part (realpart imagpart)
2259  (for op (plus minus)
2260   (simplify
2261    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
2262    (convert (op (part @0) (part @1))))))
2263 (simplify
2264  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2265  (convert (COS @0)))
2266 (simplify
2267  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
2268  (convert (SIN @0)))
2270 /* conj(conj(x)) -> x  */
2271 (simplify
2272  (conj (convert? (conj @0)))
2273  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
2274   (convert @0)))
2276 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
2277 (simplify
2278  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
2279  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
2280   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
2282 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
2283 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
2284  (simplify
2285   (bswap (bswap @0))
2286   @0)
2287  (simplify
2288   (bswap (bit_not (bswap @0)))
2289   (bit_not @0))
2290  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
2291   (simplify
2292    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
2293    (bitop @0 (bswap @1)))))
2296 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
2298 /* Simplify constant conditions.
2299    Only optimize constant conditions when the selected branch
2300    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
2301    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
2302    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
2303    this one as we depend on doing this transform before possibly
2304    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
2305    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
2306    genmatch cannot handle.  */
2307 (simplify
2308  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
2309  (if (integer_zerop (@0))
2310   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
2311    @2)
2312   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2313    @1)))
2314 (simplify
2315  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2316  (if (integer_all_onesp (@0))
2317   @1
2318   (if (integer_zerop (@0))
2319    @2)))
2321 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2322    be extended.  */
2323 /* This pattern implements two kinds simplification:
2325    Case 1)
2326    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2327      1) Conversions are type widening from smaller type.
2328      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2329      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2330    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2331    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2332    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2333    referred var is always benefitial for complicated cases.
2335    Case 2)
2336    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2337 (for cmp (lt le gt ge eq)
2338  (simplify
2339   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2340   (with
2341    {
2342      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2343      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2344      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2346      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2347          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2348          && (types_match (c1_type, from_type)
2349              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2350                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2351                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2352          && (types_match (c2_type, from_type)
2353              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2354                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2355                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2356        {
2357          if (cmp != EQ_EXPR)
2358            {
2359              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2360                {
2361                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2362                  if (cmp == LE_EXPR)
2363                    code = LT_EXPR;
2364                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2365                  if (cmp == GT_EXPR)
2366                    code = GE_EXPR;
2367                }
2368              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2369                {
2370                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2371                  if (cmp == LT_EXPR)
2372                    code = LE_EXPR;
2373                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2374                  if (cmp == GE_EXPR)
2375                    code = GT_EXPR;
2376                }
2377              if (code != ERROR_MARK
2378                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2379                {
2380                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2381                    code = MIN_EXPR;
2382                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2383                    code = MAX_EXPR;
2384                }
2385            }
2386          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2387          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2388            code = EQ_EXPR;
2389        }
2390    }
2391    (if (code == MAX_EXPR)
2392     (convert (max @1 (convert @2)))
2393     (if (code == MIN_EXPR)
2394      (convert (min @1 (convert @2)))
2395      (if (code == EQ_EXPR)
2396       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2397                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2399 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2401      1) OP is PLUS or MINUS.
2402      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2403      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2405    This pattern also handles special cases like:
2407      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2408         integer zero.  In this case,
2409           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2410           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2411      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2412         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2413         code.
2415    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2416    simplified at the moment because C standard requires additional
2417    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2418    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2419 (for op (plus minus)
2420  (for cmp (lt le gt ge)
2421   (simplify
2422    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2423    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2424     (if (types_match (from_type, to_type)
2425          /* Check if it is special case A).  */
2426          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2427              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2428              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2429              && integer_zerop (@1)
2430              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2431      (with
2432       {
2433         bool overflow = false;
2434         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2435         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2436         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2438         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2439             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2440             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2441         if (!types_match (from_type, to_type))
2442           {
2443             if (cmp_code == LT_EXPR)
2444               cmp_code = GT_EXPR;
2445             if (cmp_code == GE_EXPR)
2446               cmp_code = LE_EXPR;
2447             c1 = wi::max_value (to_type);
2448           }
2449         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2450            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2451            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2452            if it is undefined.  */
2453         if (op == PLUS_EXPR)
2454           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2455         else
2456           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2458         code = cmp_code;
2459         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2460           {
2461             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2462                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2463             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2464                 && !overflow)
2465               {
2466                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2467                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2468                   code = LT_EXPR;
2469                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2470                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2471                   code = GE_EXPR;
2472               }
2473             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2474                 && !overflow)
2475               {
2476                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2477                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2478                   code = LE_EXPR;
2479                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2480                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2481                   code = GT_EXPR;
2482               }
2483             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2484               {
2485                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2486                   code = MIN_EXPR;
2487                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2488                   code = MAX_EXPR;
2489               }
2490           }
2491       }
2492       (if (code == MAX_EXPR)
2493        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2494            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2495        (if (code == MIN_EXPR)
2496         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2497             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2499 (for cnd (cond vec_cond)
2500  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2501  (simplify
2502   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2503   (cnd @0 @1 @3))
2504  (simplify
2505   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2506   (cnd @0 @1 @3))
2507  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2508  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2509     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2510     The following is still important to merge then and else arm cases
2511     from if-conversion.  */
2512  (simplify
2513   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2514   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2515        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2516        && invert_tree_comparison
2517            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2518        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2519        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2520    (cnd @0 @1 @3)))
2521  (simplify
2522   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2523   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2524        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2525        && invert_tree_comparison
2526            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2527        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2528        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2529    (cnd @0 @3 @4)))
2531  /* A ? B : B -> B.  */
2532  (simplify
2533   (cnd @0 @1 @1)
2534   @1)
2536  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2537  (simplify
2538   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2539   (cnd @0 @2 @1)))
2541 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2542    return all -1 or all 0 results.  */
2543 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2544    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2545 (simplify
2546  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2547  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2548       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2549       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2550           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2551   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2553 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2554 (simplify
2555  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2556  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2557       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2558       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2559           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2560   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2563 /* Simplifications of comparisons.  */
2565 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2566    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2567    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2568 (for cmp  (le gt)
2569      acmp (lt ge)
2570  (simplify
2571   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2572   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2573    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2574 (for cmp  (ge lt)
2575      acmp (gt le)
2576  (simplify
2577   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2578   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2579    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2582 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2583    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2584    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2585    that with expression code iteration.  */
2586 (for cmp (tcc_comparison)
2587      icmp (inverted_tcc_comparison)
2588      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2589  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2590     and handle some more cases by using
2591       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2592     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2593     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2594  (simplify
2595   (bit_not (cmp @0 @1))
2596   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2597        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2598    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2599       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2600       a computed operator in the replacement tree thus we have
2601       to play the trick below.  */
2602    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2603              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2604     (if (ic == icmp)
2605      (icmp @0 @1)
2606      (if (ic == ncmp)
2607       (ncmp @0 @1))))))
2608  (simplify
2609   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2610   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2611             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2612    (if (ic == icmp)
2613     (icmp @0 @1)
2614     (if (ic == ncmp)
2615      (ncmp @0 @1))))))
2617 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2618    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2619    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2620    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2621    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2622 (for cmp (eq ne)
2623  (simplify
2624   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2625   (if (single_use (@2))
2626    (cmp @0 @1))))
2628 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2629    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2630    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2631    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2632 (for cmp (simple_comparison)
2633      scmp (swapped_simple_comparison)
2634  (simplify
2635   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2636   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2637   (if (integer_zerop (@1))
2638    (cmp @1 @2)
2639    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2640         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2641         && single_use (@3))
2642     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2643     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2644      (scmp @0 @2)
2645      (cmp @0 @2))))))
2647 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2648    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2649 (for cmp (eq ge le)
2650  (simplify
2651   (cmp @0 @0)
2652   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2653        || ! HONOR_NANS (@0))
2654    { constant_boolean_node (true, type); }
2655    (if (cmp != EQ_EXPR)
2656     (eq @0 @0)))))
2657 (for cmp (ne gt lt)
2658  (simplify
2659   (cmp @0 @0)
2660   (if (cmp != NE_EXPR
2661        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2662        || ! HONOR_NANS (@0))
2663    { constant_boolean_node (false, type); })))
2664 (for cmp (unle unge uneq)
2665  (simplify
2666   (cmp @0 @0)
2667   { constant_boolean_node (true, type); }))
2668 (for cmp (unlt ungt)
2669  (simplify
2670   (cmp @0 @0)
2671   (unordered @0 @0)))
2672 (simplify
2673  (ltgt @0 @0)
2674  (if (!flag_trapping_math)
2675   { constant_boolean_node (false, type); }))
2677 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2678 (for cmp (simple_comparison)
2679  (simplify
2680   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2681   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2682    (cmp @1 @0))))
2684 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2685 (for cmp (simple_comparison)
2686      scmp (swapped_simple_comparison)
2687  (simplify
2688   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2689   (if (single_use (@2)
2690        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2691    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2693 (for cmp (simple_comparison)
2694  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2695  (simplify
2696   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2697   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2698        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2699            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2700        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2701            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2702    (with
2703     {
2704       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2705       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2706         {
2707           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2708           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2709               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2710             type1 = float_type_node;
2711           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2712               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2713             type1 = double_type_node;
2714         }
2715       tree newtype
2716         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2717            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2718     }
2719     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2720      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2722  (simplify
2723   (cmp @0 REAL_CST@1)
2724   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2725   (switch
2726    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2727    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2728     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2729    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2730    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2731         && ! HONOR_SNANS (@1))
2732     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2733    /* Fold comparisons against infinity.  */
2734    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2735         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2736     (with
2737      {
2738        REAL_VALUE_TYPE max;
2739        enum tree_code code = cmp;
2740        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2741        if (neg)
2742          code = swap_tree_comparison (code);
2743      }
2744      (switch
2745       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2746       (if (code == GT_EXPR
2747            && ! HONOR_SNANS (@0))
2748        { constant_boolean_node (false, type); })
2749       (if (code == LE_EXPR)
2750        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2751        (if (! HONOR_NANS (@0))
2752         { constant_boolean_node (true, type); }
2753         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2754         (eq @0 @0)))
2755       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2756       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2757        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2758         (if (neg)
2759          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2760          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2761       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2762       (if (code == LT_EXPR)
2763        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2764         (if (neg)
2765          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2766          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2767       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2768       (if (code == NE_EXPR)
2769        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2770         (if (! HONOR_NANS (@0))
2771          (if (neg)
2772           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2773           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2774          (if (neg)
2775           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2776            { build_one_cst (type); })
2777           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2778            { build_one_cst (type); }))))))))))
2780  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2781     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2782     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2783     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2784  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2785   (for op (plus minus)
2786    (simplify
2787     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2788     (with
2789      {
2790        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2791                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2792      }
2793      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2794       (cmp @0 { tem; }))))))
2796  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2797     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2798     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2799     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2800  (if (flag_associative_math)
2801   (simplify
2802    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2803    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2804     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2805      (cmp { tem; } @1)))))
2807  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2808  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2809       && ! flag_errno_math)
2810   (for sq (SQRT)
2811    (simplify
2812     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2813     (switch
2814      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2815       (switch
2816        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2817        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2818         { constant_boolean_node (false, type); })
2819        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2820           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2821        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2822         { constant_boolean_node (true, type); })
2823        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2824        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2825      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2826       (switch
2827        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2828        (if (cmp == LT_EXPR)
2829         { constant_boolean_node (false, type); })
2830        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2831        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2832         { constant_boolean_node (true, type); })
2833        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2834        (if (cmp == LE_EXPR)
2835         (eq @0 @1))
2836        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2837           == or !=.  In the last case:
2839             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2841           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2842           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2843        (cmp @0 @1)))
2844      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2845       (with
2846        {
2847          REAL_VALUE_TYPE c2;
2848          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2849                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2850          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2851        }
2852        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2853         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2854         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2855          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2856          { constant_boolean_node (false, type); })
2857         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2858         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2859      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2860       (with
2861        {
2862          REAL_VALUE_TYPE c2;
2863          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2864                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2865          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2866        }
2867        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2868         (switch
2869          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2870             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2871          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2872           { constant_boolean_node (true, type); })
2873          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2874             don't care about NaNs.  */
2875          (if (! HONOR_NANS (@0))
2876           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2877          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2878             don't care about Infinities.  */
2879          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2880           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2881          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2882          (if (GENERIC)
2883           (truth_andif
2884            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2885            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2886         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2887         (if (! HONOR_NANS (@0))
2888          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2889          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2890          (if (GENERIC)
2891           (truth_andif
2892            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2893            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })))))))))
2894    /* Transform sqrt(x) cmp sqrt(y) -> x cmp y.  */
2895    (simplify
2896     (cmp (sq @0) (sq @1))
2897       (if (! HONOR_NANS (@0))
2898         (cmp @0 @1))))))
2900 /* Optimize various special cases of (FTYPE) N CMP CST.  */
2901 (for cmp  (lt le eq ne ge gt)
2902      icmp (le le eq ne ge ge)
2903  (simplify
2904   (cmp (float @0) REAL_CST@1)
2905    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2906         && ! DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2907     (with
2908      {
2909        tree itype = TREE_TYPE (@0);
2910        signop isign = TYPE_SIGN (itype);
2911        format_helper fmt (REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))));
2912        const REAL_VALUE_TYPE *cst = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
2913        /* Be careful to preserve any potential exceptions due to
2914           NaNs.  qNaNs are ok in == or != context.
2915           TODO: relax under -fno-trapping-math or
2916           -fno-signaling-nans.  */
2917        bool exception_p
2918          = real_isnan (cst) && (cst->signalling
2919                                 || (cmp != EQ_EXPR || cmp != NE_EXPR));
2920        /* INT?_MIN is power-of-two so it takes
2921           only one mantissa bit.  */
2922        bool signed_p = isign == SIGNED;
2923        bool itype_fits_ftype_p
2924          = TYPE_PRECISION (itype) - signed_p <= significand_size (fmt);
2925      }
2926      /* TODO: allow non-fitting itype and SNaNs when
2927         -fno-trapping-math.  */
2928      (if (itype_fits_ftype_p && ! exception_p)
2929       (with
2930        {
2931          REAL_VALUE_TYPE imin, imax;
2932          real_from_integer (&imin, fmt, wi::min_value (itype), isign);
2933          real_from_integer (&imax, fmt, wi::max_value (itype), isign);
2935          REAL_VALUE_TYPE icst;
2936          if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2937            real_ceil (&icst, fmt, cst);
2938          else if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2939            real_floor (&icst, fmt, cst);
2940          else
2941            real_trunc (&icst, fmt, cst);
2943          bool cst_int_p = real_identical (&icst, cst);
2945          bool overflow_p = false;
2946          wide_int icst_val
2947            = real_to_integer (&icst, &overflow_p, TYPE_PRECISION (itype));
2948        }
2949        (switch
2950         /* Optimize cases when CST is outside of ITYPE's range.  */
2951         (if (real_compare (LT_EXPR, cst, &imin))
2952          { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
2953                                   type); })
2954         (if (real_compare (GT_EXPR, cst, &imax))
2955          { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR || cmp == NE_EXPR,
2956                                   type); })
2957         /* Remove cast if CST is an integer representable by ITYPE.  */
2958         (if (cst_int_p)
2959          (cmp @0 { gcc_assert (!overflow_p);
2960                    wide_int_to_tree (itype, icst_val); })
2961         )
2962         /* When CST is fractional, optimize
2963             (FTYPE) N == CST -> 0
2964             (FTYPE) N != CST -> 1.  */
2965         (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2966          { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }) 
2967         /* Otherwise replace with sensible integer constant.  */
2968         (with
2969          {
2970            gcc_checking_assert (!overflow_p);
2971          }
2972          (icmp @0 { wide_int_to_tree (itype, icst_val); })))))))))
2974 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2975 (for cmp (eq ne)
2976  (simplify
2977   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2978   (if (!integer_zerop (@1))
2979    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2980     (cmp @0 @2)
2981     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2982      (with
2983       {
2984         bool ovf;
2985         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2986       }
2987       (if (ovf)
2988        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2989        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2990 (for cmp (lt le gt ge)
2991  (simplify
2992   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2993   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2994    (with
2995     {
2996       bool ovf;
2997       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2998     }
2999     (if (ovf)
3000      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
3001                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
3002      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
3004 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
3005 (simplify
3006  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
3007  (if (types_match (@0, @1))
3008   (unordered @0 @1)))
3009 (simplify
3010  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
3011  (if (types_match (@0, @1))
3012   (ordered @0 @1)))
3013 (simplify
3014  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
3015  @2)
3016 (simplify
3017  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
3018  @2)
3020 /* Simple range test simplifications.  */
3021 /* A < B || A >= B -> true.  */
3022 (for test1 (lt le le le ne ge)
3023      test2 (ge gt ge ne eq ne)
3024  (simplify
3025   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3026   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3027        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3028    { constant_boolean_node (true, type); })))
3029 /* A < B && A >= B -> false.  */
3030 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
3031      test2 (ge gt eq gt eq gt)
3032  (simplify
3033   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
3034   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3035        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3036    { constant_boolean_node (false, type); })))
3038 /* A & (2**N - 1) <= 2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) == 0
3039    A & (2**N - 1) >  2**K - 1 -> A & (2**N - 2**K) != 0
3041    Note that comparisons
3042      A & (2**N - 1) <  2**K   -> A & (2**N - 2**K) == 0
3043      A & (2**N - 1) >= 2**K   -> A & (2**N - 2**K) != 0
3044    will be canonicalized to above so there's no need to
3045    consider them here.
3046  */
3048 (for cmp (le gt)
3049      eqcmp (eq ne)
3050  (simplify
3051   (cmp (bit_and@0 @1 INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
3052   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3053    (with
3054     {
3055      tree ty = TREE_TYPE (@0);
3056      unsigned prec = TYPE_PRECISION (ty);
3057      wide_int mask = wi::to_wide (@2, prec);
3058      wide_int rhs = wi::to_wide (@3, prec);
3059      signop sgn = TYPE_SIGN (ty);
3060     }
3061     (if ((mask & (mask + 1)) == 0 && wi::gt_p (rhs, 0, sgn)
3062          && (rhs & (rhs + 1)) == 0 && wi::ge_p (mask, rhs, sgn))
3063       (eqcmp (bit_and @1 { wide_int_to_tree (ty, mask - rhs); })
3064              { build_zero_cst (ty); }))))))
3066 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
3067 (for cmp (tcc_comparison)
3068      scmp (swapped_tcc_comparison)
3069  (simplify
3070   (cmp (negate @0) (negate @1))
3071   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3072        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3073            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3074    (scmp @0 @1)))
3075  (simplify
3076   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
3077   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3078        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3079            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
3080    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
3081     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
3082      (scmp @0 { tem; }))))))
3084 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
3085 (for op (eq ne)
3086  (simplify
3087   (op (abs @0) zerop@1)
3088   (op @0 @1)))
3090 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
3091 (for cmp (simple_comparison)
3092  (simplify
3093   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
3094   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3095        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
3096           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
3097        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
3098             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
3099             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
3100        && single_use (@0))
3101    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3102         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3103             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
3104         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3105             || cmp == NE_EXPR
3106             || cmp == EQ_EXPR)
3107         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
3108     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
3109        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
3110        constant which fold_convert produces.  */
3111     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
3112      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
3113                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
3114      (cmp @00 (convert @1)))
3116     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
3117      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
3118      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
3119            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3120            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3121                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
3122           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
3123               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
3124                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
3125                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
3126                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
3127               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3128                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3129                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
3130       (cmp @00 (convert @10))
3131       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
3132            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
3133            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
3134        (with
3135         {
3136           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3137           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
3138           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
3139           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
3140         }
3141         (if (above || below)
3142          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
3143           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
3144           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
3145            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
3146            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
3147             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
3149 (for cmp (eq ne)
3150  /* A local variable can never be pointed to by
3151     the default SSA name of an incoming parameter.
3152     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
3153  (simplify
3154   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
3155   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
3156        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
3157    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
3158     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
3159          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
3160      (if (cmp == NE_EXPR)
3161       { constant_boolean_node (true, type); }
3162       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
3164 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
3165 (for cmp (eq ne)
3167  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
3168     Similarly for NE_EXPR.  */
3169  (simplify
3170   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3171   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
3172        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
3173    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
3175  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
3176  (simplify
3177   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
3178   (cmp @0 @1))
3180  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
3181     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
3182  (simplify
3183   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
3184   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
3186  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
3187  (simplify
3188   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
3189   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
3190    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
3192  (simplify
3193   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
3194   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
3195    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
3197 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
3198    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
3199 (for cmp (eq ne)
3200      icmp (ne eq)
3201  (simplify
3202   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
3203   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
3205 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
3206    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
3207 (simplify
3208  (cond
3209   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
3210   integer_pow2p@2 integer_zerop)
3211  (with {
3212     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
3213   }
3214   (if (shift > 0)
3215    (bit_and
3216     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
3217    (bit_and
3218     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
3220 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
3221    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
3222 (for cmp (eq ne)
3223      ncmp (ge lt)
3224  (simplify
3225   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
3226   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3227        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
3228        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
3229        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
3230    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3231     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
3233 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
3234    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
3235 (simplify
3236  (cond
3237   (lt @0 integer_zerop)
3238   integer_pow2p@1 integer_zerop)
3239  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
3240   (with {
3241     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
3242    }
3243    (if (shift >= 0)
3244     (bit_and
3245      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
3246      @1)
3247     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
3248        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
3249     (bit_and (convert @0) @1)))))
3251 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
3252    This implements some remaining parts of fold_comparison address
3253    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
3254    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
3255 (for cmp (simple_comparison)
3256  (simplify
3257   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
3258   (with
3259    {
3260      HOST_WIDE_INT off0, off1;
3261      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
3262      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
3263      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
3264        {
3265          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
3266          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
3267        }
3268      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
3269        {
3270          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
3271          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
3272        }
3273    }
3274    (if (base0 && base1)
3275     (with
3276      {
3277        int equal = 2;
3278        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
3279           the value expressions might point to fields/elements
3280           of other vars etc.  */
3281        if (GENERIC
3282            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
3283                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
3284          ;
3285        else if (decl_in_symtab_p (base0)
3286                 && decl_in_symtab_p (base1))
3287          equal = symtab_node::get_create (base0)
3288                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
3289        else if ((DECL_P (base0)
3290                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
3291                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
3292                 && (DECL_P (base1)
3293                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
3294                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
3295          equal = (base0 == base1);
3296      }
3297      (if (equal == 1)
3298       (switch
3299        (if (cmp == EQ_EXPR)
3300         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
3301        (if (cmp == NE_EXPR)
3302         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
3303        (if (cmp == LT_EXPR)
3304         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
3305        (if (cmp == LE_EXPR)
3306         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
3307        (if (cmp == GE_EXPR)
3308         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
3309        (if (cmp == GT_EXPR)
3310         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
3311       (if (equal == 0
3312            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
3313            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
3314            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3315                || off0 == off1))
3316        (switch
3317         (if (cmp == EQ_EXPR)
3318          { constant_boolean_node (false, type); })
3319         (if (cmp == NE_EXPR)
3320          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
3322 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
3323 (for neeq (ne eq)
3324  (simplify
3325   (neeq @0 @1)
3326   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3327        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
3328    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
3330 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
3331    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
3332    Disable the transform if either operand is pointer to function.
3333    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
3334    canonicalizaion is not wanted.  */
3336 (for cmp (ne eq)
3337  (simplify
3338   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
3339   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3340         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3341       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
3342           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
3343    (cmp @0 (convert @1)))))
3345 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
3346 (for cmp (lt gt le ge)
3347  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
3348     the specified precision will have known values.  */
3349  (simplify
3350   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
3351   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
3352        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
3353    (with
3354     {
3355       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
3356       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
3357       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
3358       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
3359       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
3360     }
3361     (switch
3362      (if (wi::eq_p (@1, max))
3363       (switch
3364        (if (cmp == GT_EXPR)
3365         { constant_boolean_node (false, type); })
3366        (if (cmp == GE_EXPR)
3367         (eq @2 @1))
3368        (if (cmp == LE_EXPR)
3369         { constant_boolean_node (true, type); })
3370        (if (cmp == LT_EXPR)
3371         (ne @2 @1))))
3372      (if (wi::eq_p (@1, min))
3373       (switch
3374        (if (cmp == LT_EXPR)
3375         { constant_boolean_node (false, type); })
3376        (if (cmp == LE_EXPR)
3377         (eq @2 @1))
3378        (if (cmp == GE_EXPR)
3379         { constant_boolean_node (true, type); })
3380        (if (cmp == GT_EXPR)
3381         (ne @2 @1))))
3382      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
3383       (switch
3384        (if (cmp == GT_EXPR)
3385         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
3386        (if (cmp == LE_EXPR)
3387         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
3388      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
3389       (switch
3390        (if (cmp == GE_EXPR)
3391         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
3392        (if (cmp == LT_EXPR)
3393         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
3394      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
3395           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
3396           /* We will flip the signedness of the comparison operator
3397              associated with the mode of @1, so the sign bit is
3398              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
3399              max associated with this sign bit.  */
3400           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
3401           /* signed_type does not work on pointer types.  */
3402           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
3403       /* The following case also applies to X < signed_max+1
3404          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
3405       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
3406        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
3407         (if (cmp == LE_EXPR)
3408          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
3409          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3411 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3412  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3413  (simplify
3414   (cmp @0 REAL_CST@1)
3415   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3416        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3417    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3418                             ? false : true, type); })))
3420 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3421 (simplify
3422  (ne @0 integer_zerop)
3423  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3424       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3425   (non_lvalue @0)))
3426 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3427 (simplify
3428  (eq @0 integer_onep)
3429  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3430       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3431   (non_lvalue @0)))
3432 /* Do not handle
3433    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3434    bool_var != 1 becomes !bool_var
3435    here because that only is good in assignment context as long
3436    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3437    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3438    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3440 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3441    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3442    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3443    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3444 (for cmp (lt le ge gt)
3445      out (gt gt le le)
3446  (simplify
3447   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3448   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3449        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3450        && wi::ne_p (@1, 0)
3451        && single_use (@2))
3452    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3453                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3455 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3456    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3457    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3458 (for cmp (gt le)
3459  (simplify
3460   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3461   (if (single_use (@2)
3462        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3463        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3464        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3465    (cmp @1 @0))))
3467 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3468 /* A - B > A  */
3469 (for cmp (gt le)
3470      out (ne eq)
3471  (simplify
3472   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3473   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3474        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3475    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3476 /* A + B < A  */
3477 (for cmp (lt ge)
3478      out (ne eq)
3479  (simplify
3480   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3481   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3482        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3483    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3485 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3486    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3487 (for cmp (lt ge)
3488      out (ne eq)
3489  (simplify
3490   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3491   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3492    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3493     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3495 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3496    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3497    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3498    section that follows this one.
3500    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3501    the following:
3503    - the rule describes an identity
3505    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3506      multiplication
3508    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3509      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3510      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3511      when the operand has that value.)  */
3513 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3514  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3515  (simplify
3516   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3517   (if (!HONOR_SNANS (type))
3518    @0))
3520  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3521  (for root (SQRT CBRT)
3522   (simplify
3523    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3524     (root (mult @0 @1))))
3526  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3527  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3528   (simplify
3529    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3530     (exps (plus @0 @1))))
3532  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3533  (for root (SQRT CBRT)
3534   (simplify
3535    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3536     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3538  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3539  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3540   (simplify
3541    (rdiv @0 (exps:s @1))
3542     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3544  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3545       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3546   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3547   (simplify
3548    (logs (exps @0))
3549    @0)
3550   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3551   (simplify
3552    (exps (logs @0))
3553    @0))
3555  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3556     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3557     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3558  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3559       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3560   (simplify
3561    (logs (exps @0))
3562    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3563     (with {
3564       tree x;
3565       switch (exps)
3566         {
3567         CASE_CFN_EXP:
3568           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3569           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3570           break;
3571         CASE_CFN_EXP2:
3572           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3573           x = build_real (type, dconst2);
3574           break;
3575         CASE_CFN_EXP10:
3576         CASE_CFN_POW10:
3577           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3578           {
3579             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3580             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3581             x = build_real (type, dconst10);
3582           }
3583           break;
3584         default:
3585           gcc_unreachable ();
3586         }
3587       }
3588      (mult (logs { x; }) @0)))))
3590  (for logs (LOG LOG
3591             LOG2 LOG2
3592             LOG10 LOG10)
3593       exps (SQRT CBRT)
3594   (simplify
3595    (logs (exps @0))
3596    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3597     (with {
3598       tree x;
3599       switch (exps)
3600         {
3601         CASE_CFN_SQRT:
3602           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3603           x = build_real (type, dconsthalf);
3604           break;
3605         CASE_CFN_CBRT:
3606           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3607           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3608           break;
3609         default:
3610           gcc_unreachable ();
3611         }
3612       }
3613      (mult { x; } (logs @0))))))
3615  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3616  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3617       pows (POW)
3618   (simplify
3619    (logs (pows @0 @1))
3620    (mult @1 (logs @0))))
3622  /* pow(C,x) -> exp(log(C)*x) if C > 0.  */
3623  (for pows (POW)
3624       exps (EXP)
3625       logs (LOG)
3626   (simplify
3627    (pows REAL_CST@0 @1)
3628     (if (real_compare (GT_EXPR, TREE_REAL_CST_PTR (@0), &dconst0)
3629          && real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3630      (exps (mult (logs @0) @1)))))
3632  (for sqrts (SQRT)
3633       cbrts (CBRT)
3634       pows (POW)
3635       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3636   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3637   (simplify
3638    (sqrts (exps @0))
3639    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3640   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3641   (simplify
3642    (cbrts (exps @0))
3643    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3644   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3645   (simplify
3646    (pows (exps @0) @1)
3647    (exps (mult @0 @1))))
3649  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3650  (for tans (TAN)
3651       atans (ATAN)
3652   (simplify
3653    (tans (atans @0))
3654    @0)))
3656 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3657 (simplify
3658  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3659  (abs @0))
3661 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3662 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3663  (simplify
3664   (fns (fns @0))
3665   (fns @0)))
3666 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3667 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3668  (simplify
3669   (fns integer_valued_real_p@0)
3670   @0))
3672 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3673 (simplify
3674  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3675  (abs @0))
3677 /* pow(1,x) -> 1.  */
3678 (simplify
3679  (POW real_onep@0 @1)
3680  @0)
3682 (simplify
3683  /* copysign(x,x) -> x.  */
3684  (COPYSIGN @0 @0)
3685  @0)
3687 (simplify
3688  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3689  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3690  (abs @0))
3692 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3693  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3694  (simplify
3695   (scale real_zerop@0 @1)
3696   @0)
3697  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3698  (simplify
3699   (scale @0 integer_zerop@1)
3700   @0)
3701  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3702  (simplify
3703   (scale REAL_CST@0 @1)
3704   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3705    @0)))
3707 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3708    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3710    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3711    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3712    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3713    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3715 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3716  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3717  (simplify
3718   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3719    (SIN @0))
3721  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3722  (simplify
3723   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3724   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3725    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3727  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3728  (simplify
3729   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3730    (TAN @0))
3732  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3733  (simplify
3734   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3735    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3737  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3738  (simplify
3739   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3740   (if (! HONOR_NANS (@0)
3741        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3742    (COS @0)))
3744  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3745  (simplify
3746   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3747   (if (! HONOR_NANS (@0)
3748        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3749    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3751  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3752  (simplify
3753   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3754    (POW @0 (plus @1 @2)))
3756  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3757  (simplify
3758   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3759    (POW (mult @0 @2) @1))
3761  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3762  (simplify
3763   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3764    (POWI (mult @0 @2) @1))
3766  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3767  (simplify
3768   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3769   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3770    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3772  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3773  (simplify
3774   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3775    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3777  (for sqrts (SQRT)
3778       cbrts (CBRT)
3779       pows (POW)
3780   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3781   (simplify
3782    (sqrts (sqrts @0))
3783    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3784   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3785   (simplify
3786    (sqrts (cbrts @0))
3787    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3788   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3789   (simplify
3790    (cbrts (sqrts @0))
3791    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3792   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3793   (simplify
3794    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3795    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3796   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3797   (simplify
3798    (sqrts (pows @0 @1))
3799    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3800   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3801   (simplify
3802    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3803    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3804   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3805   (simplify
3806    (pows (sqrts @0) @1)
3807    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3808   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3809   (simplify
3810    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3811    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3812   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3813   (simplify
3814    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3815    (pows @0 (mult @1 @2))))
3817  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3818  (simplify
3819   (CABS (complex @0 @0))
3820   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3822  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3823  (simplify
3824   (HYPOT @0 @0)
3825   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3827  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3828  (for cexps (CEXP)
3829       exps (EXP)
3830       cexpis (CEXPI)
3831   (simplify
3832    (cexps compositional_complex@0)
3833    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3834     (complex
3835      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3836      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3838 (if (canonicalize_math_p ())
3839  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3840  (for floors (FLOOR)
3841       truncs (TRUNC)
3842   (simplify
3843    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3844    (truncs @0))))
3846 (match double_value_p
3847  @0
3848  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3849 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3850             BUILT_IN_FLOORL
3851             BUILT_IN_CEILL
3852             BUILT_IN_ROUNDL
3853             BUILT_IN_NEARBYINTL
3854             BUILT_IN_RINTL)
3855      tos (BUILT_IN_TRUNC
3856           BUILT_IN_FLOOR
3857           BUILT_IN_CEIL
3858           BUILT_IN_ROUND
3859           BUILT_IN_NEARBYINT
3860           BUILT_IN_RINT)
3861  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3862  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3863   (simplify
3864    (froms (convert double_value_p@0))
3865    (convert (tos @0)))))
3867 (match float_value_p
3868  @0
3869  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3870 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3871             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3872             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3873             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3874             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3875             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3876      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3877           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3878           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3879           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3880           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3881           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3882  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3883     if x is a float.  */
3884  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3885       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3886   (simplify
3887    (froms (convert float_value_p@0))
3888    (convert (tos @0)))))
3890 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3891      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3892  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3893  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3894   (simplify
3895    (froms (convert double_value_p@0))
3896    (tos @0))))
3898 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3899             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3900      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3901  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3902     if x is a float.  */
3903  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3904   (simplify
3905    (froms (convert float_value_p@0))
3906    (tos @0))))
3908 (if (canonicalize_math_p ())
3909  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3910  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3911   (simplify
3912    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3913    (fix_trunc @0))))
3915 (if (canonicalize_math_p ())
3916  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3917  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3918            ICEIL LCEIL LLCEIL
3919            IROUND LROUND LLROUND)
3920   (simplify
3921    (fns integer_valued_real_p@0)
3922    (fix_trunc @0)))
3923  (if (!flag_errno_math)
3924   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3925   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3926    (simplify
3927     (rints integer_valued_real_p@0)
3928     (fix_trunc @0)))))
3930 (if (canonicalize_math_p ())
3931  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3932       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3933       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3934   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3935      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3936   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3937        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3938    (simplify
3939     (ifn @0)
3940     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3941   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3942      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3943   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3944        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3945    (simplify
3946     (llfn @0)
3947     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3949 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3950 (simplify
3951  (CPROJ @0)
3952  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3953    @0))
3955 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3956    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3957 (simplify
3958  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3959  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3960   { build_complex_inf (type, false); }))
3962 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3963 (simplify
3964  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3965  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3966   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3968 (for pows (POW)
3969      sqrts (SQRT)
3970      cbrts (CBRT)
3971  (simplify
3972   (pows @0 REAL_CST@1)
3973   (with {
3974     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3975     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3976    }
3977    (switch
3978     /* pow(x,0) -> 1.  */
3979     (if (real_equal (value, &dconst0))
3980      { build_real (type, dconst1); })
3981     /* pow(x,1) -> x.  */
3982     (if (real_equal (value, &dconst1))
3983      @0)
3984     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3985     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3986      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3987     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3988     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3989          && canonicalize_math_p ()
3990          && real_equal (value, &dconsthalf))
3991      (sqrts @0))
3992     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3993     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3994          && canonicalize_math_p ()
3995          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3996              real_equal (value, &tmp)))
3997      (cbrts @0))))))
3999 /* powi(1,x) -> 1.  */
4000 (simplify
4001  (POWI real_onep@0 @1)
4002  @0)
4004 (simplify
4005  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
4006  (switch
4007   /* powi(x,0) -> 1.  */
4008   (if (wi::eq_p (@1, 0))
4009    { build_real (type, dconst1); })
4010   /* powi(x,1) -> x.  */
4011   (if (wi::eq_p (@1, 1))
4012    @0)
4013   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
4014   (if (wi::eq_p (@1, -1))
4015    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
4017 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
4019    These are conceptually similar to the transformations performed for
4020    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
4021    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
4023 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
4024    both operands are widening conversions from the same type as the outer
4025    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
4026    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
4027    operation and convert the result to the desired type.  */
4028 (for op (plus minus)
4029   (simplify
4030     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
4031     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4032          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4033             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4034          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4035          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4036          /* The precision of the type of each operand must match the
4037             precision of the mode of each operand, similarly for the
4038             result.  */
4039          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4040          && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4041          && type_has_mode_precision_p (type)
4042          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4043          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4044          && types_match (@0, type)
4045          && (types_match (@0, @1)
4046              /* Or the second operand is const integer or converted const
4047                 integer from valueize.  */
4048              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
4049       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4050         (op @0 (convert @1))
4051         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4052          (convert (op (convert:utype @0)
4053                       (convert:utype @1))))))))
4055 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
4056    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
4057    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
4058    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
4059    arithmetic operation.  */
4060 (for op (minus plus)
4061  (simplify
4062   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
4063   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4064        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
4065           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
4066        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4067        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
4068        /* The precision of the type of each operand must match the
4069           precision of the mode of each operand, similarly for the
4070           result.  */
4071        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@0))
4072        && type_has_mode_precision_p (TREE_TYPE (@1))
4073        && type_has_mode_precision_p (type)
4074        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
4075        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4076        && types_match (@0, @1)
4077        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
4078            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
4079        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
4080                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
4081    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
4082     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
4083      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
4084     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
4085      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
4086                (convert:utype @4))))))))
4088 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
4089    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
4090 (for op (lt le gt ge)
4091      ext (min min max max)
4092  (simplify
4093   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
4094   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4095        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
4096    (op @0 (ext @1 @2)))))
4098 (simplify
4099  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
4100  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
4101  { integer_zero_node; })
4103 (simplify
4104  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
4105  (SIGNBIT @0)
4106  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
4107   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
4109 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
4110 (for cmp (eq ne)
4111  (for op (plus minus)
4112       rop (minus plus)
4113   (simplify
4114    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4115    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4116         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
4117         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
4118         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
4119     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4120      (if (TREE_OVERFLOW (res)
4121           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4122       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
4123       (if (single_use (@3))
4124        (cmp @0 { res; }))))))))
4125 (for cmp (lt le gt ge)
4126  (for op (plus minus)
4127       rop (minus plus)
4128   (simplify
4129    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
4130    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
4131         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
4132     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
4133      (if (TREE_OVERFLOW (res))
4134       {
4135         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4136                                 "when simplifying conditional to constant"),
4137                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
4138         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
4139         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
4140         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
4141                         != (op == MINUS_EXPR);
4142         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
4143       }
4144       (if (single_use (@3))
4145        (with
4146         {
4147           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
4148                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
4149                                   "X cmp C2 -+ C1"),
4150                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
4151         }
4152         (cmp @0 { res; })))))))))
4154 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
4156 (simplify
4157  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
4158  (switch
4159   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
4160        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4161    (switch
4162     (if (integer_zerop (@2))
4163      (view_convert (realpart @0)))
4164     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
4165      (view_convert (imagpart @0)))))
4166   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4167        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
4168        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
4169        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
4170        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
4171        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
4172             && integer_zerop (@2))
4173            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
4174               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
4175            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
4176                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
4177                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
4178                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
4179                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
4180                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
4181                                             - TYPE_PRECISION (type))
4182                                          : 0)) == 0)))
4183    (convert @0))))
4185 /* Simplify vector extracts.  */
4187 (simplify
4188  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
4189  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
4190       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
4191           || (VECTOR_TYPE_P (type)
4192               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
4193   (with
4194    {
4195      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
4196                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
4197      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
4198      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
4199      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
4200      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
4201    }
4202    (if (n != 0
4203         && (idx % width) == 0
4204         && (n % width) == 0
4205         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
4206     (with
4207      {
4208        idx = idx / width;
4209        n = n / width;
4210        /* Constructor elements can be subvectors.  */
4211        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
4212        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
4213          {
4214            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
4215            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
4216              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
4217          }
4218      }
4219      (switch
4220       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
4221       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
4222        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
4223         { build_constructor (type, NULL); }
4224         (with
4225          {
4226            idx /= k;
4227            n /= k;
4228          }
4229          (if (n == 1)
4230           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
4231            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
4232            { build_zero_cst (type); })
4233           {
4234             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
4235             vec_alloc (vals, n);
4236             for (unsigned i = 0;
4237                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
4238               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
4239                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
4240             build_constructor (type, vals);
4241           }))))
4242       /* The bitfield references a single constructor element.  */
4243       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
4244        (switch
4245         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
4246          { build_zero_cst (type); })
4247         (if (n == k)
4248          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
4249         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
4250                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))
4252 /* Simplify a bit extraction from a bit insertion for the cases with
4253    the inserted element fully covering the extraction or the insertion
4254    not touching the extraction.  */
4255 (simplify
4256  (BIT_FIELD_REF (bit_insert @0 @1 @ipos) @rsize @rpos)
4257  (with
4258   {
4259     unsigned HOST_WIDE_INT isize;
4260     if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
4261       isize = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
4262     else
4263       isize = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1)));
4264   }
4265   (switch
4266    (if (wi::leu_p (@ipos, @rpos)
4267         && wi::leu_p (wi::add (@rpos, @rsize), wi::add (@ipos, isize)))
4268     (BIT_FIELD_REF @1 @rsize { wide_int_to_tree (bitsizetype,
4269                                                  wi::sub (@rpos, @ipos)); }))
4270    (if (wi::geu_p (@ipos, wi::add (@rpos, @rsize))
4271         || wi::geu_p (@rpos, wi::add (@ipos, isize)))
4272     (BIT_FIELD_REF @0 @rsize @rpos)))))