match.pd: Relax some tree_nop_conversion_p
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob8d05e86b7bf5eb0aec5606bbb5e4169aeb4ca440
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) 2014-2016 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    integer_valued_real_p
35    integer_pow2p
36    HONOR_NANS)
38 /* Operator lists.  */
39 (define_operator_list tcc_comparison
40   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
42   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
44   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
45 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
46   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
47 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
48 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50 #include "cfn-operators.pd"
52 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
53    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
54    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56    Also define operand lists:
58      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
59      X<FN> for all double functions, in the same order
60      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
61 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
62   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
63                                  BUILT_IN_L##FN##F \
64                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
65   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
66                               BUILT_IN_L##FN \
67                               BUILT_IN_LL##FN) \
68   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
69                                  BUILT_IN_L##FN##L \
70                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77 /* Simplifications of operations with one constant operand and
78    simplifications to constants or single values.  */
80 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
81   (simplify
82     (op @0 integer_zerop)
83     (non_lvalue @0)))
85 /* 0 +p index -> (type)index */
86 (simplify
87  (pointer_plus integer_zerop @1)
88  (non_lvalue (convert @1)))
90 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
91    Likewise if the operands are reversed.  */
92 (simplify
93  (plus:c @0 real_zerop@1)
94  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
95   (non_lvalue @0)))
97 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
98 (simplify
99  (minus @0 real_zerop@1)
100  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
101   (non_lvalue @0)))
103 /* Simplify x - x.
104    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
105    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
106    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
107    is volatile.  */
108 (simplify
109  (minus @0 @0)
110  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
111   { build_zero_cst (type); }))
113 (simplify
114  (mult @0 integer_zerop@1)
115  @1)
117 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
118    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
119    same in modes with signed zeros, since multiplying a
120    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_zerop@1)
123  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
124   @1))
126 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
127    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
128 (simplify
129  (mult @0 real_onep)
130  (if (!HONOR_SNANS (type)
131       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
132           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
133   (non_lvalue @0)))
135 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
136 (simplify
137  (mult @0 real_minus_onep)
138   (if (!HONOR_SNANS (type)
139        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
140            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
141    (negate @0)))
143 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
144    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
150 /* X / -1 is -X.  */
151 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
152  (simplify
153    (div @0 integer_minus_onep@1)
154    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
155     (negate @0))))
157 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
158    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
159 (simplify
160  (floor_div @0 @1)
161  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
162       && TYPE_UNSIGNED (type))
163   (trunc_div @0 @1)))
165 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
166    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
167 (for div (trunc_div exact_div)
168  (simplify
169   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
170   (with {
171     bool overflow_p;
172     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
173    }
174    (if (!overflow_p)
175     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
176     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
177          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
178      { build_zero_cst (type); })))))
180 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
181    NaNs or Infinities.  */
182 (simplify
183  (rdiv @0 @0)
184  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
185       && ! HONOR_NANS (type)
186       && ! HONOR_INFINITIES (type))
187   { build_one_cst (type); }))
189 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
190    NaNs or Infinities.  */
191 (simplify
192  (rdiv:c @0 (negate @0))
193  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
194       && ! HONOR_NANS (type)
195       && ! HONOR_INFINITIES (type))
196   { build_minus_one_cst (type); }))
198 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
199 (simplify
200  (rdiv @0 real_onep)
201  (if (!HONOR_SNANS (type))
202   (non_lvalue @0)))
204 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
205 (simplify
206  (rdiv @0 real_minus_onep)
207  (if (!HONOR_SNANS (type))
208   (negate @0)))
210 (if (flag_reciprocal_math)
211  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
212  (simplify
213   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
214    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
216  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
217  (simplify
218   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
219    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
221 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
222 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
223  (simplify
224   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
225   (if (integer_pow2p (@2)
226        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
227        && wi::add (@2, @1) == 0
228        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
229    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
230                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
232 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
233    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
234    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
235    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
236    tell if it is or not in a portable manner.  */
237 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
238  (simplify
239   (rdiv @0 cst@1)
240   (if (optimize)
241    (if (flag_reciprocal_math
242         && !real_zerop (@1))
243     (with
244      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
245      (if (tem)
246       (mult @0 { tem; } )))
247     (if (cst != COMPLEX_CST)
248      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
249       (if (inverse)
250        (mult @0 { inverse; } ))))))))
252 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
253    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
254 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
255  /* 0 % X is always zero.  */
256  (simplify
257   (mod integer_zerop@0 @1)
258   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
259   (if (!integer_zerop (@1))
260    @0))
261  /* X % 1 is always zero.  */
262  (simplify
263   (mod @0 integer_onep)
264   { build_zero_cst (type); })
265  /* X % -1 is zero.  */
266  (simplify
267   (mod @0 integer_minus_onep@1)
268   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
269    { build_zero_cst (type); }))
270  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
271  (simplify
272   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
273   @2)
274  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
275  (simplify
276   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
277   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
278        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
279        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
280    { build_zero_cst (type); })))
282 /* X % -C is the same as X % C.  */
283 (simplify
284  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
285   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
286        && !TREE_OVERFLOW (@1)
287        && wi::neg_p (@1)
288        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
289        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
290        && !sign_bit_p (@1, @1))
291    (trunc_mod @0 (negate @1))))
293 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
294 (simplify
295  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
296  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
297       && !TYPE_UNSIGNED (type)
298       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
299       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
300       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
301          Y might be -1, because we would then change valid
302          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
303       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
304           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
305                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
306   (trunc_mod @0 (convert @1))))
308 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
309 (simplify
310  (minus (convert1? @2) (convert2? (mult:c (trunc_div @0 @1) @1)))
311  /* We cannot use matching captures here, since in the case of
312     constants we really want the type of @0, not @2.  */
313  (if (operand_equal_p (@0, @2, 0)
314       && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type)))
315   (convert (trunc_mod @0 @1))))
317 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
318    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
319    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
320    to A & ((C << N) - 1).  */
321 (match (power_of_two_cand @1)
322  INTEGER_CST@1)
323 (match (power_of_two_cand @1)
324  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
325 (for mod (trunc_mod floor_mod)
326  (simplify
327   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
328   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
329         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
330         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
331         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
332    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
334 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
335 (simplify
336  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
337  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
338   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
339                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
340                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
342 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
343 (simplify
344  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
345  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
346   (bit_and @0 (negate @1))))
348 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
349 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
350  (simplify
351   (div (mult @0 @1) @1)
352   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
353        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
354    @0)))
356 (for op (negate abs)
357  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
358  (for coss (COS COSH)
359   (simplify
360    (coss (op @0))
361     (coss @0)))
362  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
363  (for pows (POW)
364   (simplify
365    (pows (op @0) REAL_CST@1)
366    (with { HOST_WIDE_INT n; }
367     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
368      (pows @0 @1)))))
369  /* Likewise for powi.  */
370  (for pows (POWI)
371   (simplify
372    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
373    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
374     (pows @0 @1))))
375  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
376  (for hypots (HYPOT)
377   (simplify
378    (hypots (op @0) @1)
379    (hypots @0 @1))
380   (simplify
381    (hypots @0 (op @1))
382    (hypots @0 @1)))
383  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
384  (for copysigns (COPYSIGN)
385   (simplify
386    (copysigns (op @0) @1)
387    (copysigns @0 @1))))
389 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
390 (simplify
391  (mult (abs@1 @0) @1)
392  (mult @0 @0))
394 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
395 (for coss (COS COSH)
396      copysigns (COPYSIGN)
397  (simplify
398   (coss (copysigns @0 @1))
399    (coss @0)))
401 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
402 (for pows (POW)
403      copysigns (COPYSIGN)
404  (simplify
405   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
406   (with { HOST_WIDE_INT n; }
407    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
408     (pows @0 @1)))))
409 /* Likewise for powi.  */
410 (for pows (POWI)
411      copysigns (COPYSIGN)
412  (simplify
413   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
414   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
415    (pows @0 @1))))
417 (for hypots (HYPOT)
418      copysigns (COPYSIGN)
419  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
420  (simplify
421   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
422   (hypots @0 @2))
423  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
424  (simplify
425   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
426   (hypots @0 @1)))
428 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
429 (for copysigns (COPYSIGN)
430  (simplify
431   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
432   (copysigns @0 @2)))
434 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
435 (for copysigns (COPYSIGN)
436  (simplify
437   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
438   (mult @0 @0)))
440 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
441 (for ccoss (CCOS CCOSH)
442  (simplify
443   (ccoss (negate @0))
444    (ccoss @0)))
446 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
447 (for ops (conj negate)
448  (for cabss (CABS)
449   (simplify
450    (cabss (ops @0))
451    (cabss @0))))
453 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
454 (simplify
455  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
456   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
457        && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
458            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
459    (lshift @0 @2)))
461 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
462 (simplify
463  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
464   (if (flag_associative_math
465        && single_use (@3))
466    (with
467     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
468     (if (tem)
469      (rdiv { tem; } @1)))))
471 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
472 (simplify
473  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
474   (if (flag_reciprocal_math)
475    (with
476     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
477     (if (tem)
478      (rdiv { tem; } @1)))))
480 /* Simplify ~X & X as zero.  */
481 (simplify
482  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
483   { build_zero_cst (type); })
485 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
486 (simplify
487  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
488   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
489 (simplify
490  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
491  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
492   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
494 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
495 (simplify
496  (minus (bit_and:s @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
497   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
499 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
500 (simplify
501  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
502   (bit_xor @0 @1))
503 (simplify
504  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
505  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
506   (bit_xor @0 @1)))
507 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
508 #if GIMPLE
509 (simplify
510  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
511  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
512       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
513   (bit_xor @0 @1)))
514 #endif
516 /* X % Y is smaller than Y.  */
517 (for cmp (lt ge)
518  (simplify
519   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
520   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
521    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
522 (for cmp (gt le)
523  (simplify
524   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
525   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
526    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
528 /* x | ~0 -> ~0  */
529 (simplify
530   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
531   @1)
533 /* x & 0 -> 0  */
534 (simplify
535   (bit_and @0 integer_zerop@1)
536   @1)
538 /* ~x | x -> -1 */
539 /* ~x ^ x -> -1 */
540 /* ~x + x -> -1 */
541 (for op (bit_ior bit_xor plus)
542  (simplify
543   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
544   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
546 /* x ^ x -> 0 */
547 (simplify
548   (bit_xor @0 @0)
549   { build_zero_cst (type); })
551 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
552 (simplify
553   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
554   (bit_not @0))
556 /* x & ~0 -> x  */
557 (simplify
558  (bit_and @0 integer_all_onesp)
559   (non_lvalue @0))
561 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
562 (for bitop (bit_and bit_ior)
563  (simplify
564   (bitop @0 @0)
565   (non_lvalue @0)))
567 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
568 #if GIMPLE
569 (simplify
570  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
571  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
572       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
573   @0))
574 #endif
576 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
577 (simplify
578  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
579  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
581 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
582 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
583 (for bitop (bit_and bit_ior)
584  (simplify
585   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
586   (bitop @0 (bit_not @1))))
588 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
589 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
590 (for bitop (bit_and bit_ior)
591      rbitop (bit_ior bit_and)
592  (simplify
593   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
594   (bitop @1 @2)))
596 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
597 (simplify
598  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
599  (bit_xor @0 @1))
601 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
602 (simplify
603  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
604  (bit_and @0 @1))
606 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
607 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
608 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
609 (for op (plus bit_ior bit_xor)
610  (simplify
611   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
612   (bit_ior @0 @1)))
614 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
615 (simplify
616  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
617  (plus @0 @1))
619 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
620 (simplify
621  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
622  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
623       && !TYPE_SATURATING (type))
624   (bit_and @0 @1)))
626 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
627 (simplify
628  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
629  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
630       && !TYPE_SATURATING (type))
631   (bit_ior @0 @1)))
633 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
634 (simplify
635  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
636  (bit_and @0 @1))
638 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
639 (simplify
640  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
641  (bit_xor @0 @1))
643 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
644 (simplify
645  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
646  (bit_xor @0 @1))
648 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
649 (simplify
650  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
651  (bit_and @0 @1))
653 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
654    ~x | ~y -> ~(x & y) */
655 (for op (bit_and bit_ior)
656      rop (bit_ior bit_and)
657  (simplify
658   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
659   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
660        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
661    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
663 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
664    with a constant, and the two constants have no bits in common,
665    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
666    simplifications.  */
667 (for op (bit_xor plus)
668  (simplify
669   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
670       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
671   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
672        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
673        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
674    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
676 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
677 (simplify
678  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
679  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
680   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
682 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
683 (simplify
684  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
685  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
686       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
687   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
689 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
690 (simplify
691  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
692  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
693   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
695 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
696 (for opo (bit_and bit_xor)
697      opi (bit_xor bit_and)
698  (simplify
699   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
700   (bit_and (bit_not @0) @1)))
702 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
703    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
704    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
705    constants are involved.  For example, convert
706      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
707    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
708 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
709      rop (bit_ior bit_and bit_and)
710  (simplify
711   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
712   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
713        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
714    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
716 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
717 /* (X & Y) & Y -> X & Y
718    (X | Y) | Y -> X | Y  */
719 (for op (bit_and bit_ior)
720  (simplify
721   (op:c (convert?@2 (op:c @0 @1)) (convert? @1))
722   @2))
723 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
724 (simplify
725  (bit_xor:c (convert? (bit_xor:c @0 @1)) (convert? @1))
726  (convert @0))
727 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
728    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
729 (for op (bit_and bit_ior)
730  (simplify
731   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
732   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
733        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
734    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
735     (op @3 (convert @2))
736     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
737      (op (convert @1) @5))))))
738 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
739 (simplify
740  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
741  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
742       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
743   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
745 (simplify
746  (abs (abs@1 @0))
747  @1)
748 (simplify
749  (abs (negate @0))
750  (abs @0))
751 (simplify
752  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
753  @0)
755 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
756 (match negate_expr_p
757  INTEGER_CST
758  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
759        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
760       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
761           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
762 (match negate_expr_p
763  FIXED_CST)
764 (match negate_expr_p
765  (negate @0)
766  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
767 (match negate_expr_p
768  REAL_CST
769  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
770 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
771    ways.  */
772 (match negate_expr_p
773  VECTOR_CST
774  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
776 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
777 (simplify
778  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
779   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
780        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
781    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
783 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
784 (simplify
785  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
786  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
787       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
788   (minus (negate @1) @0)))
790 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
791 (simplify
792  (minus @0 negate_expr_p@1)
793  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
794  (plus @0 (negate @1))))
796 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
797    when profitable.
798    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
799    binary operation result instead of to the operands.  This allows
800    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
801    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
802 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
803  (simplify
804   (bitop (convert @0) (convert? @1))
805   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
806          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
807          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
808         || types_match (@0, @1))
809        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
810           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
811           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
812           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
813           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
814        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
815        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
816               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
817            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
818            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
819               mode.  */
820            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
821            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
822               of its mode.  */
823            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
824    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
826 (for bitop (bit_and bit_ior)
827      rbitop (bit_ior bit_and)
828   /* (x | y) & x -> x */
829   /* (x & y) | x -> x */
830  (simplify
831   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
832   @0)
833  /* (~x | y) & x -> x & y */
834  /* (~x & y) | x -> x | y */
835  (simplify
836   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
837   (bitop @0 @1)))
839 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
840 (simplify
841   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
842   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
844 /* Combine successive equal operations with constants.  */
845 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
846  (simplify
847   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
848   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
850 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
851    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
852 (match truth_valued_p
853  @0
854  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
855 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
856  (match truth_valued_p
857   (op @0 @1)))
858 (match truth_valued_p
859   (truth_not @0))
861 (match (logical_inverted_value @0)
862  (truth_not @0))
863 (match (logical_inverted_value @0)
864  (bit_not truth_valued_p@0))
865 (match (logical_inverted_value @0)
866  (eq @0 integer_zerop))
867 (match (logical_inverted_value @0)
868  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
869 (match (logical_inverted_value @0)
870  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
872 /* X & !X -> 0.  */
873 (simplify
874  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
875  { build_zero_cst (type); })
876 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
877 (for op (bit_ior bit_xor)
878  (simplify
879   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
880   { constant_boolean_node (true, type); }))
881 /* X ==/!= !X is false/true.  */
882 (for op (eq ne)
883  (simplify
884   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
885   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
887 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
888    then try to simplify:
890    (~X & Y) -> X < Y
891    (X & ~Y) -> Y < X
892    (~X | Y) -> X <= Y
893    (X | ~Y) -> Y <= X
895    But only do this if our result feeds into a comparison as
896    this transformation is not always a win, particularly on
897    targets with and-not instructions.
898    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
899 (simplify
900   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
901   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
902        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
903    (lt @0 @1)))
904 (simplify
905   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
906   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
907        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
908    (le @0 @1)))
910 /* ~~x -> x */
911 (simplify
912   (bit_not (bit_not @0))
913   @0)
915 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
916 (simplify
917  (bit_not (convert? (negate @0)))
918  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
919       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
920   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
922 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
923 (simplify
924  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
925  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
926       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
927   (convert (negate @0))))
928 (simplify
929  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
930  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
931       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
932   (convert (negate @0))))
934 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
935 (simplify
936  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
937  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
938   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
939 (simplify
940  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
941  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
942   (convert (bit_xor @0 @1))))
944 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
945 (simplify
946  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
947  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
949 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
950 (simplify
951  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
952  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
953       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
954   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
958 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
959    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
960    zero throughout its computed value range,
961    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
962    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
963    and 0's otherwise.
964    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
965    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
966    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
968 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
969      outer_op (bit_xor bit_ior)
970 (simplify
971  (outer_op
972   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
973  (with
974   {
975     bool fail = false;
976     wide_int zero_mask_not;
977     wide_int C0;
978     wide_int cst_emit;
980     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
981       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
982     else
983       fail = true;
985     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
986       {
987         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
988         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
989       }
990     else
991       {
992         C0 = @0;
993         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
994       }
995   }
996   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
997    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
998    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
999     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1001 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1002 (simplify
1003   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1004   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1006 /* Pattern match
1007      tem1 = (long) ptr1;
1008      tem2 = (long) ptr2;
1009      tem3 = tem2 - tem1;
1010      tem4 = (unsigned long) tem3;
1011      tem5 = ptr1 + tem4;
1012    and produce
1013      tem5 = ptr2;  */
1014 (simplify
1015   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1016   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1017   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1018        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1019             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1020    @1))
1022 /* Pattern match
1023      tem = (sizetype) ptr;
1024      tem = tem & algn;
1025      tem = -tem;
1026      ... = ptr p+ tem;
1027    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1028      ... = ptr & ~algn;  */
1029 (simplify
1030   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1031   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1032    (bit_and @0 { algn; })))
1034 /* Try folding difference of addresses.  */
1035 (simplify
1036  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1037  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1038   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1039    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1040     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1041 (simplify
1042  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1043  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1044   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1045    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1046     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1048 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1049    be able to fold this expression using the object or function's
1050    alignment.  */
1051 (simplify
1052  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1053  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1054       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1055   (with
1056    {
1057      unsigned int align;
1058      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1059      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1060    }
1061    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1062     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1065 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1066 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1068  /* Contract negates.  */
1069  /* A + (-B) -> A - B */
1070  (simplify
1071   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1072   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1073   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1074        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1075        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1076    (minus (convert @0) (convert @1))))
1077  /* A - (-B) -> A + B */
1078  (simplify
1079   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1080   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1081        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1082        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1083    (plus (convert @0) (convert @1))))
1084  /* -(-A) -> A */
1085  (simplify
1086   (negate (convert? (negate @1)))
1087   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1088        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1089    (convert @1)))
1091  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1092     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1093  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1094       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1096   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1097      irrespective of overflow issues.  */
1098   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1099   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1100   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1101   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1102   (simplify
1103     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1104     @1)
1105   (simplify
1106     (minus (minus @0 @1) @0)
1107     (negate @1))
1108   (simplify
1109     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1110     @0)
1111   (simplify
1112    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1113    (negate @1))
1114   (simplify
1115    (minus @0 (minus @0 @1))
1116    @1)
1118   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1119   (for outer_op (plus minus)
1120    (for inner_op (plus minus)
1121     (simplify
1122      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1123      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1124         as we would introduce undefined overflow, for example
1125         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1126      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1127                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1128       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1129        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1131   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1132   (for outer_op (plus minus)
1133    (simplify
1134     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1135     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1136      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1137       (minus { cst; } @0)))))
1139   /* ~A + A -> -1 */
1140   (simplify
1141    (plus:c (bit_not @0) @0)
1142    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1143     { build_all_ones_cst (type); }))
1145   /* ~A + 1 -> -A */
1146   (simplify
1147    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1148    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1149     (negate (convert @0))))
1151   /* -A - 1 -> ~A */
1152   (simplify
1153    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1154    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1155         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1156     (bit_not (convert @0))))
1158   /* -1 - A -> ~A */
1159   (simplify
1160    (minus integer_all_onesp @0)
1161    (bit_not @0))
1163   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1164   (for add (plus pointer_plus)
1165    (simplify
1166     (minus (convert (add @0 @1))
1167      (convert @0))
1168     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1169          /* For integer types, if A has a smaller type
1170             than T the result depends on the possible
1171             overflow in P + A.
1172             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1173             However, if an overflow in P + A would cause
1174             undefined behavior, we can assume that there
1175             is no overflow.  */
1176          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1177              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1178          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1179             final type requires a sign- or zero-extension,
1180             then we have to punt - it is not defined which
1181             one is correct.  */
1182          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1183              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1184              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1185      (convert @1))))
1187   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1188   (for add (plus pointer_plus)
1189    (simplify
1190     (minus (convert @0)
1191      (convert (add @0 @1)))
1192     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1193          /* For integer types, if A has a smaller type
1194             than T the result depends on the possible
1195             overflow in P + A.
1196             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1197             However, if an overflow in P + A would cause
1198             undefined behavior, we can assume that there
1199             is no overflow.  */
1200          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1201              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1202          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1203             final type requires a sign- or zero-extension,
1204             then we have to punt - it is not defined which
1205             one is correct.  */
1206          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1207              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1208              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1209      (negate (convert @1)))))
1211   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1212   (for add (plus pointer_plus)
1213    (simplify
1214     (minus (convert (add @0 @1))
1215      (convert (add @0 @2)))
1216     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1217          /* For integer types, if A has a smaller type
1218             than T the result depends on the possible
1219             overflow in P + A.
1220             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1221             However, if an overflow in P + A would cause
1222             undefined behavior, we can assume that there
1223             is no overflow.  */
1224          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1225              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1226          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1227             final type requires a sign- or zero-extension,
1228             then we have to punt - it is not defined which
1229             one is correct.  */
1230          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1231              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1232              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1233              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1234              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1235      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1238 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1240 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1241  (simplify
1242   (minmax @0 @0)
1243   @0))
1244 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1245 (simplify
1246  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1247  @1)
1248 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1249 (simplify
1250  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1251  @1)
1252 (simplify
1253  (min @0 @1)
1254  (switch
1255   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1256        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1257        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1258    @1)
1259   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1260        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1261        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1262    @0)))
1263 (simplify
1264  (max @0 @1)
1265  (switch
1266   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1267        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1268        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1269    @1)
1270   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1271        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1272        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1273    @0)))
1274 (for minmax (FMIN FMAX)
1275  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1276     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1277  (simplify
1278   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1279   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1280        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1281    @0)))
1282 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1283    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1284    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1285    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1286    worry about it either.  */
1287 (if (flag_finite_math_only)
1288  (simplify
1289   (FMIN @0 @1)
1290   (min @0 @1))
1291  (simplify
1292   (FMAX @0 @1)
1293   (max @0 @1)))
1294 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1295 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1296      maxmin (max min FMAX FMIN)
1297  (simplify
1298   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1299   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1300        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1301            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1302    (negate (maxmin @0 @1)))))
1303 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1304    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1305 (for minmax (min max)
1306  maxmin (max min)
1307  (simplify
1308   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1309   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1311 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1313 (for rotate (lrotate rrotate)
1314  (simplify
1315   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1316   @0))
1318 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1319 (simplify
1320  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1321  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1322       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1323   @0))
1325 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1326 (simplify
1327  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1328  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1329   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1331 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1332    types.  */
1333 (simplify
1334  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1335  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1336       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1337   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1339 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1340  (simplify
1341   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1342   (non_lvalue @0))
1343  (simplify
1344   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1345   @0)
1346  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1347     if vector2 is uniform.  */
1348  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1349   (simplify
1350    (shiftrotate @0 vec@1)
1351    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1352     (if (tem)
1353      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1355 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1356    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1357 (simplify
1358  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1359  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1360                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1361                                            element_precision (type)), @1); }))
1363 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1364 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1365  (simplify
1366   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1367   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1368    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1369         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1370         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1371         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1372     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1373      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1374         being well defined.  */
1375      (if (low >= prec)
1376       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1377        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1378        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1379         { build_zero_cst (type); }
1380         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1381       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1384 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1385    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1386 (for cmp (ne eq)
1387      icmp (eq ne)
1388  (simplify
1389   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1390   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1392 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1393    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1394    if CST2 != 0.  */
1395 (for cmp (ne eq)
1396  (simplify
1397   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1398   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1399    (if (cand < 0
1400         || (!integer_zerop (@2)
1401             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1402     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1403     (if (!integer_zerop (@2)
1404          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1405      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1407 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1408         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1409    if the new mask might be further optimized.  */
1410 (for shift (lshift rshift)
1411  (simplify
1412   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1413            INTEGER_CST@2)
1414    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1415         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1416         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1417         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1418         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1419     (with
1420      {
1421        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1422        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1423        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1424        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1425        unsigned int prec;
1427        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1428          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1429        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1430                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1431                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1432          {
1433            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1434            tree arg00 = @0;
1435            /* See if more bits can be proven as zero because of
1436               zero extension.  */
1437            if (@3 != @0
1438                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1439              {
1440                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1441                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1442                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1443                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1444                  {
1445                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1446                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1447                    if (shiftc < prec)
1448                      shift_type = inner_type;
1449                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1450                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1451                       is all ones.  */
1452                  }
1453              }
1454            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1455            if (shiftc < prec)
1456              {
1457                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1458                zerobits <<= prec - shiftc;
1459              }
1460            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1461               can contain actually sign bits, so no transformation is
1462               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1463               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1464            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1465                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1466              {
1467                if ((mask & zerobits) == 0)
1468                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1469                else
1470                  zerobits = 0;
1471              }
1472          }
1473      }
1474      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1475      (if ((mask & zerobits) == mask)
1476       { build_int_cst (type, 0); }
1477       (with { newmask = mask | zerobits; }
1478        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1479         (with
1480          {
1481            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1482               mode's mask.  */
1483            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1484                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1485              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1486                break;
1487          }
1488          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1489               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1490           (with
1491            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1492            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1493             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1494              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1495              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1497 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1498    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1499 (for shift (lshift rshift)
1500  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1501   (simplify
1502    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1503    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1504     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1505      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1507 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1508 (simplify
1509  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1510   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1511        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1512            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1513            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1514    (with
1515     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1516      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1518 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1519    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1520 (for rotate (lrotate rrotate)
1521  (simplify
1522   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1523    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1524          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1525          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1526         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1527             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1528     (with
1529      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1530       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1532 /* Simplifications of conversions.  */
1534 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1535 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1536  (simplify
1537   (cvt @0)
1538   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1539        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1540    @0)))
1542 /* Contract view-conversions.  */
1543 (simplify
1544   (view_convert (view_convert @0))
1545   (view_convert @0))
1547 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1548    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1549 (simplify
1550   (view_convert @0)
1551   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1552        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1553        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1554    (convert @0)))
1556 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1557 (simplify
1558   (view_convert (convert@0 @1))
1559   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1560        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1561        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1562        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1563    (view_convert @1)))
1565 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1566    barriers can be removed.  */
1567 (simplify
1568  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1569  @0)
1570 (simplify
1571  (paren (paren@1 @0))
1572  @1)
1574 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1575 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1576  (for icvt (convert float)
1577   (simplify
1578    (ocvt (icvt@1 @0))
1579    (with
1580     {
1581       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1582       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1583       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1584       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1585       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1586       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1587       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1588       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1589       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1590       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1591       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1592       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1593       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1594       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1595       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1596       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1597       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1598       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1599       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1600       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1601     }
1602    (switch
1603     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1604        handled below, if we are converting something to its own
1605        type via an object of identical or wider precision, neither
1606        conversion is needed.  */
1607     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1608           || (GENERIC
1609               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1610          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1611              || (inter_float && final_float))
1612          && inter_prec >= final_prec)
1613      (ocvt @0))
1615     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1616        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1617        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1618        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1619        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1620        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1621     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1622          && (final_int || final_float)
1623          && inter_prec >= inside_prec
1624          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1625          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1626                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1627      (ocvt @0))
1629     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1630        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1631        final conversion does not change precision we can drop the
1632        intermediate conversion.  */
1633     (if (inside_int && inter_int && final_int
1634          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1635               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1636              || final_prec == inter_prec))
1637      (ocvt @0))
1639     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1640         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1641         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1642         - the intermediate type is narrower than both initial and
1643           final, or
1644         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1645           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1646         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1647           intermediate and final types differ, or
1648         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1649           initial and intermediate types differ.  */
1650     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1651          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1652          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1653          && ! (inside_int && inter_int
1654                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1655                && inter_prec < final_prec)
1656          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1657              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1658          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1659          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1660          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1661                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1662      (ocvt @0))
1664     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1665        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1666     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1667          && final_int && inter_int && inside_int
1668          && final_prec == inside_prec
1669          && final_prec > inter_prec
1670          && inter_unsignedp)
1671      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1672                               (inside_type,
1673                                wi::mask (inter_prec, false,
1674                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1676     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1677        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1678        floating-point conversion.  */
1679     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1680          && inside_int && inter_float && final_int &&
1681          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1682          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1683      (convert @0)))))))
1685 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1686    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1687    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1688 (simplify
1689   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1690   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1691        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1692        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1693        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1694                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1695    (convert @0)))
1698 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1699 (simplify
1700   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1701   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1702   (convert @0))
1704 /* Canonicalization of binary operations.  */
1706 /* Convert X + -C into X - C.  */
1707 (simplify
1708  (plus @0 REAL_CST@1)
1709  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1710   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1711    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1712     (minus @0 { tem; })))))
1714 /* Convert x+x into x*2.  */
1715 (simplify
1716  (plus @0 @0)
1717  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1718   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1719   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1720    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1722 (simplify
1723  (minus integer_zerop @1)
1724  (negate @1))
1726 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1727    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1728    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1729 (simplify
1730  (minus real_zerop@0 @1)
1731  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1732   (negate @1)))
1734 /* Transform x * -1 into -x.  */
1735 (simplify
1736  (mult @0 integer_minus_onep)
1737  (negate @0))
1739 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1740    number.  */
1741 (match compositional_complex
1742  (convert? (complex @0 @1)))
1744 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1745 (simplify
1746  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1747  @0)
1748 (simplify
1749  (realpart (complex @0 @1))
1750  @0)
1751 (simplify
1752  (imagpart (complex @0 @1))
1753  @1)
1755 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1756 (simplify
1757  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1758  (convert (realpart @0)))
1759 (simplify
1760  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1761  (convert (negate (imagpart @0))))
1762 (for part (realpart imagpart)
1763  (for op (plus minus)
1764   (simplify
1765    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1766    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1767 (simplify
1768  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1769  (convert (COS @0)))
1770 (simplify
1771  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1772  (convert (SIN @0)))
1774 /* conj(conj(x)) -> x  */
1775 (simplify
1776  (conj (convert? (conj @0)))
1777  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1778   (convert @0)))
1780 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1781 (simplify
1782  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1783  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1784   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1786 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1787 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1788  (simplify
1789   (bswap (bswap @0))
1790   @0)
1791  (simplify
1792   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1793   (bit_not @0))
1794  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1795   (simplify
1796    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1797    (bitop @0 (bswap @1)))))
1800 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1802 /* Simplify constant conditions.
1803    Only optimize constant conditions when the selected branch
1804    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1805    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1806    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1807    this one as we depend on doing this transform before possibly
1808    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1809    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1810    genmatch cannot handle.  */
1811 (simplify
1812  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1813  (if (integer_zerop (@0))
1814   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1815    @2)
1816   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1817    @1)))
1818 (simplify
1819  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1820  (if (integer_all_onesp (@0))
1821   @1
1822   (if (integer_zerop (@0))
1823    @2)))
1825 (for cnd (cond vec_cond)
1826  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1827  (simplify
1828   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1829   (cnd @0 @1 @3))
1830  (simplify
1831   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1832   (cnd @0 @1 @3))
1833  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1834  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1835     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1836     The following is still important to merge then and else arm cases
1837     from if-conversion.  */
1838  (simplify
1839   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1840   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1841        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1842        && invert_tree_comparison
1843            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1844        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1845        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1846    (cnd @0 @1 @3)))
1847  (simplify
1848   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1849   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1850        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1851        && invert_tree_comparison
1852            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1853        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1854        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1855    (cnd @0 @3 @4)))
1857  /* A ? B : B -> B.  */
1858  (simplify
1859   (cnd @0 @1 @1)
1860   @1)
1862  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1863  (simplify
1864   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1865   (cnd @0 @2 @1)))
1867 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1868    return all -1 or all 0 results.  */
1869 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1870    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1871 (simplify
1872  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1873  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1874       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1875       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1876           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1877   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1879 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
1880 (simplify
1881  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1882  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1883       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
1884       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1885           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
1886   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
1889 /* Simplifications of comparisons.  */
1891 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1892    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1893    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1894 (for cmp  (le gt)
1895      acmp (lt ge)
1896  (simplify
1897   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1898   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1899    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1900 (for cmp  (ge lt)
1901      acmp (gt le)
1902  (simplify
1903   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1904   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1905    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1908 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1909    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1910    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1911    that with expression code iteration.  */
1912 (for cmp (tcc_comparison)
1913      icmp (inverted_tcc_comparison)
1914      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1915  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1916     and handle some more cases by using
1917       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1918     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1919     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1920  (simplify
1921   (bit_not (cmp @0 @1))
1922   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1923        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1924    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1925       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1926       a computed operator in the replacement tree thus we have
1927       to play the trick below.  */
1928    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1929              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1930     (if (ic == icmp)
1931      (icmp @0 @1)
1932      (if (ic == ncmp)
1933       (ncmp @0 @1))))))
1934  (simplify
1935   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1936   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1937             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1938    (if (ic == icmp)
1939     (icmp @0 @1)
1940     (if (ic == ncmp)
1941      (ncmp @0 @1))))))
1943 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1944    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1945    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1946    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1947    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1948 (for cmp (eq ne)
1949  (simplify
1950   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1951   (if (single_use (@2))
1952    (cmp @0 @1))))
1954 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1955    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1956    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1957    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1958 (for cmp (simple_comparison)
1959      scmp (swapped_simple_comparison)
1960  (simplify
1961   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1962   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1963   (if (integer_zerop (@1))
1964    (cmp @1 @2)
1965    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1966         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1967         && single_use (@3))
1968     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1969     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1970      (scmp @0 @2)
1971      (cmp @0 @2))))))
1973 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1974    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1975 (for cmp (eq ge le)
1976  (simplify
1977   (cmp @0 @0)
1978   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1979        || ! HONOR_NANS (@0))
1980    { constant_boolean_node (true, type); }
1981    (if (cmp != EQ_EXPR)
1982     (eq @0 @0)))))
1983 (for cmp (ne gt lt)
1984  (simplify
1985   (cmp @0 @0)
1986   (if (cmp != NE_EXPR
1987        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1988        || ! HONOR_NANS (@0))
1989    { constant_boolean_node (false, type); })))
1990 (for cmp (unle unge uneq)
1991  (simplify
1992   (cmp @0 @0)
1993   { constant_boolean_node (true, type); }))
1994 (for cmp (unlt ungt)
1995  (simplify
1996   (cmp @0 @0)
1997   (unordered @0 @0)))
1998 (simplify
1999  (ltgt @0 @0)
2000  (if (!flag_trapping_math)
2001   { constant_boolean_node (false, type); }))
2003 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2004 (for cmp (simple_comparison)
2005  (simplify
2006   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2007   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2008    (cmp @1 @0))))
2010 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2011 (for cmp (simple_comparison)
2012      scmp (swapped_simple_comparison)
2013  (simplify
2014   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2015   (if (single_use (@2)
2016        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2017    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2019 (for cmp (simple_comparison)
2020  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2021  (simplify
2022   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2023   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2024        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2025            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2026        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2027            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2028    (with
2029     {
2030       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2031       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2032         {
2033           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2034           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2035               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2036             type1 = float_type_node;
2037           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2038               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2039             type1 = double_type_node;
2040         }
2041       tree newtype
2042         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2043            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2044     }
2045     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2046      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2048  (simplify
2049   (cmp @0 REAL_CST@1)
2050   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2051   (switch
2052    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2053    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2054     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2055    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2056    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2057         && ! HONOR_SNANS (@1))
2058     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2059    /* Fold comparisons against infinity.  */
2060    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2061         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2062     (with
2063      {
2064        REAL_VALUE_TYPE max;
2065        enum tree_code code = cmp;
2066        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2067        if (neg)
2068          code = swap_tree_comparison (code);
2069      }
2070      (switch
2071       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2072       (if (code == GT_EXPR
2073            && ! HONOR_SNANS (@0))
2074        { constant_boolean_node (false, type); })
2075       (if (code == LE_EXPR)
2076        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2077        (if (! HONOR_NANS (@0))
2078         { constant_boolean_node (true, type); }
2079         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2080         (eq @0 @0)))
2081       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2082       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2083        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2084         (if (neg)
2085          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2086          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2087       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2088       (if (code == LT_EXPR)
2089        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2090         (if (neg)
2091          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2092          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2093       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2094       (if (code == NE_EXPR)
2095        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2096         (if (! HONOR_NANS (@0))
2097          (if (neg)
2098           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2099           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2100          (if (neg)
2101           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2102            { build_one_cst (type); })
2103           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2104            { build_one_cst (type); }))))))))))
2106  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2107     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2108     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2109     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2110  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2111   (for op (plus minus)
2112    (simplify
2113     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2114     (with
2115      {
2116        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2117                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2118      }
2119      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2120       (cmp @0 { tem; }))))))
2122  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2123     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2124     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2125     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2126  (if (flag_associative_math)
2127   (simplify
2128    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2129    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2130     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2131      (cmp { tem; } @1)))))
2133  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2134  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2135       && ! flag_errno_math)
2136   (for sq (SQRT)
2137    (simplify
2138     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2139     (switch
2140      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2141       (switch
2142        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2143        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2144         { constant_boolean_node (false, type); })
2145        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2146           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2147        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2148         { constant_boolean_node (true, type); })
2149        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2150        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2151      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2152       (switch
2153        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2154        (if (cmp == LT_EXPR)
2155         { constant_boolean_node (false, type); })
2156        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2157        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2158         { constant_boolean_node (true, type); })
2159        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2160        (if (cmp == LE_EXPR)
2161         (eq @0 @1))
2162        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2163           == or !=.  In the last case:
2165             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2167           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2168           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2169        (cmp @0 @1)))
2170      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2171       (with
2172        {
2173          REAL_VALUE_TYPE c2;
2174          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2175                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2176          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2177        }
2178        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2179         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2180         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2181          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2182          { constant_boolean_node (false, type); })
2183         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2184         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2185      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2186       (with
2187        {
2188          REAL_VALUE_TYPE c2;
2189          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2190                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2191          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2192        }
2193        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2194         (switch
2195          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2196             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2197          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2198           { constant_boolean_node (true, type); })
2199          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2200             don't care about NaNs.  */
2201          (if (! HONOR_NANS (@0))
2202           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2203          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2204             don't care about Infinities.  */
2205          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2206           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2207          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2208          (if (GENERIC)
2209           (truth_andif
2210            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2211            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2212         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2213         (if (! HONOR_NANS (@0))
2214          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2215          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2216          (if (GENERIC)
2217           (truth_andif
2218            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2219            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2221 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2222 (simplify
2223  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2224  (if (types_match (@0, @1))
2225   (unordered @0 @1)))
2226 (simplify
2227  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2228  (if (types_match (@0, @1))
2229   (ordered @0 @1)))
2230 (simplify
2231  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2232  @2)
2233 (simplify
2234  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2235  @2)
2237 /* Simple range test simplifications.  */
2238 /* A < B || A >= B -> true.  */
2239 (for test1 (lt le le le ne ge)
2240      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2241  (simplify
2242   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2243   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2244        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2245    { constant_boolean_node (true, type); })))
2246 /* A < B && A >= B -> false.  */
2247 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2248      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2249  (simplify
2250   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2251   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2252        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2253    { constant_boolean_node (false, type); })))
2255 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2256 (for cmp (tcc_comparison)
2257      scmp (swapped_tcc_comparison)
2258  (simplify
2259   (cmp (negate @0) (negate @1))
2260   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2261        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2262            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2263    (scmp @0 @1)))
2264  (simplify
2265   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2266   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2267        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2268            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2269    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2270     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2271      (scmp @0 { tem; }))))))
2273 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2274 (for op (eq ne)
2275  (simplify
2276   (op (abs @0) zerop@1)
2277   (op @0 @1)))
2279 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2280 (for cmp (simple_comparison)
2281  (simplify
2282   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2283   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2284        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2285           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2286        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2287             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2288             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2289        && single_use (@0))
2290    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2291         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2292             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2293         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2294             || cmp == NE_EXPR
2295             || cmp == EQ_EXPR)
2296         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2297     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2298        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2299        constant which fold_convert produces.  */
2300     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2301      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2302                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2303      (cmp @00 (convert @1)))
2305     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2306      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2307      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2308            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
2309           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2310               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2311                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2312                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2313                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2314               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2315                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2316                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2317       (cmp @00 (convert @10))
2318       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2319            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2320            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2321        (with
2322         {
2323           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2324           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2325           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2326           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2327         }
2328         (if (above || below)
2329          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2330           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2331           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2332            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2333            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2334             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2336 (for cmp (eq ne)
2337  /* A local variable can never be pointed to by
2338     the default SSA name of an incoming parameter.
2339     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2340  (simplify
2341   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2342   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2343        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2344    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2345     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2346          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2347      (if (cmp == NE_EXPR)
2348       { constant_boolean_node (true, type); }
2349       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2351 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2352 (for cmp (eq ne)
2354  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2355     Similarly for NE_EXPR.  */
2356  (simplify
2357   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2358   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2359        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2360    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2362  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2363  (simplify
2364   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2365   (cmp @0 @1))
2367  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2368     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2369  (simplify
2370   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2371   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2373  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2374  (simplify
2375   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2376   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2377    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2379  (simplify
2380   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2381   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2382    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2384 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2385    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2386 (for cmp (eq ne)
2387      icmp (ne eq)
2388  (simplify
2389   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2390   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2392 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2393    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2394 (for cmp (eq ne)
2395      ncmp (ge lt)
2396  (simplify
2397   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2398   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2399        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2400            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2401        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2402        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2403    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2404     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2406 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2407    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2408    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2409    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2410 (for cmp (simple_comparison)
2411  (simplify
2412   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2413   (with
2414    {
2415      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2416      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2417      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2418      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2419        {
2420          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2421          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2422        }
2423      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2424        {
2425          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2426          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2427        }
2428    }
2429    (if (base0 && base1)
2430     (with
2431      {
2432        int equal = 2;
2433        if (decl_in_symtab_p (base0)
2434            && decl_in_symtab_p (base1))
2435          equal = symtab_node::get_create (base0)
2436                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2437        else if ((DECL_P (base0)
2438                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2439                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2440                 && (DECL_P (base1)
2441                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2442                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2443          equal = (base0 == base1);
2444      }
2445      (if (equal == 1
2446           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2447               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2448               || off0 == off1
2449               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2450               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2451               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2452                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2453       (switch
2454        (if (cmp == EQ_EXPR)
2455         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2456        (if (cmp == NE_EXPR)
2457         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2458        (if (cmp == LT_EXPR)
2459         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2460        (if (cmp == LE_EXPR)
2461         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2462        (if (cmp == GE_EXPR)
2463         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2464        (if (cmp == GT_EXPR)
2465         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2466       (if (equal == 0
2467            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2468            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2469            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2470                || off0 == off1))
2471        (switch
2472         (if (cmp == EQ_EXPR)
2473          { constant_boolean_node (false, type); })
2474         (if (cmp == NE_EXPR)
2475          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2477 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2478 (for neeq (ne eq)
2479  (simplify
2480   (neeq @0 @1)
2481   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2482        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2483    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2485 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2486 (for cmp (lt gt le ge)
2487  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2488     the specified precision will have known values.  */
2489  (simplify
2490   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2491   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2492        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2493    (with
2494     {
2495       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2496       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2497       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2498       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2499       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2500     }
2501     (switch
2502      (if (wi::eq_p (@1, max))
2503       (switch
2504        (if (cmp == GT_EXPR)
2505         { constant_boolean_node (false, type); })
2506        (if (cmp == GE_EXPR)
2507         (eq @2 @1))
2508        (if (cmp == LE_EXPR)
2509         { constant_boolean_node (true, type); })
2510        (if (cmp == LT_EXPR)
2511         (ne @2 @1))))
2512      (if (wi::eq_p (@1, min))
2513       (switch
2514        (if (cmp == LT_EXPR)
2515         { constant_boolean_node (false, type); })
2516        (if (cmp == LE_EXPR)
2517         (eq @2 @1))
2518        (if (cmp == GE_EXPR)
2519         { constant_boolean_node (true, type); })
2520        (if (cmp == GT_EXPR)
2521         (ne @2 @1))))
2522      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2523       (switch
2524        (if (cmp == GT_EXPR)
2525         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2526        (if (cmp == LE_EXPR)
2527         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2528      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2529       (switch
2530        (if (cmp == GE_EXPR)
2531         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2532        (if (cmp == LT_EXPR)
2533         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2534      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2535           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2536           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2537              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2538              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2539              max associated with this sign bit.  */
2540           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2541           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2542           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2543       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2544          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2545       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2546        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2547         (if (cmp == LE_EXPR)
2548          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2549          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2551 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2552  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2553  (simplify
2554   (cmp @0 REAL_CST@1)
2555   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2556        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2557    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2558                             ? false : true, type); })))
2560 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2561 (simplify
2562  (ne @0 integer_zerop)
2563  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2564       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2565   (non_lvalue @0)))
2566 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2567 (simplify
2568  (eq @0 integer_onep)
2569  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2570       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2571   (non_lvalue @0)))
2572 /* Do not handle
2573    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2574    bool_var != 1 becomes !bool_var
2575    here because that only is good in assignment context as long
2576    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2577    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2578    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2580 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2581    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2582    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2583    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2584 (for cmp (lt le ge gt)
2585      out (gt gt le le)
2586  (simplify
2587   (cmp (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2588   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2589        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2590        && wi::ne_p (@1, 0)
2591        && single_use (@2))
2592    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2593                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2594 /* A CMP A + CST  ->  A CMP' CST' */
2595 (for cmp (gt ge le lt)
2596      out (gt gt le le)
2597  (simplify
2598   (cmp @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
2599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2600        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2601        && wi::ne_p (@1, 0)
2602        && single_use (@2))
2603    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2604                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2606 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2607    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2608    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2609 (for cmp (gt le)
2610  (simplify
2611   (cmp (minus@2 @0 @1) @0)
2612   (if (single_use (@2)
2613        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2614        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2615        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2616    (cmp @1 @0))))
2617 (for cmp (lt ge)
2618  (simplify
2619   (cmp @0 (minus@2 @0 @1))
2620   (if (single_use (@2)
2621        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2622        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2623        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2624    (cmp @0 @1))))
2626 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2627 /* A < A - B  */
2628 (for cmp (lt ge)
2629      out (ne eq)
2630  (simplify
2631   (cmp @0 (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)))
2632   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2633        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2634    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2635 /* A - B > A  */
2636 (for cmp (gt le)
2637      out (ne eq)
2638  (simplify
2639   (cmp (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2640   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2641        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2642    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2643 /* A + B < A  */
2644 (for cmp (lt ge)
2645      out (ne eq)
2646  (simplify
2647   (cmp (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2648   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2649        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2650    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2651 /* A > A + B  */
2652 (for cmp (gt le)
2653      out (ne eq)
2654  (simplify
2655   (cmp @0 (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)))
2656   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2657        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2658    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2661 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2662    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2663    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2664    section that follows this one.
2666    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2667    the following:
2669    - the rule describes an identity
2671    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2672      multiplication
2674    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2675      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2676      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2677      when the operand has that value.)  */
2679 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2680  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2681  (simplify
2682   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2683   (if (!HONOR_SNANS (type))
2684    @0))
2686  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2687  (for root (SQRT CBRT)
2688   (simplify
2689    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2690     (root (mult @0 @1))))
2692  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2693  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2694   (simplify
2695    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2696     (exps (plus @0 @1))))
2698  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2699  (for root (SQRT CBRT)
2700   (simplify
2701    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2702     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2704  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2705  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2706   (simplify
2707    (rdiv @0 (exps:s @1))
2708     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2710  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2711       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2712   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2713   (simplify
2714    (logs (exps @0))
2715    @0)
2716   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2717   (simplify
2718    (exps (logs @0))
2719    @0))
2721  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2722     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2723     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2724  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2725       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2726   (simplify
2727    (logs (exps @0))
2728    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2729     (with {
2730       tree x;
2731       switch (exps)
2732         {
2733         CASE_CFN_EXP:
2734           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2735           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2736           break;
2737         CASE_CFN_EXP2:
2738           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2739           x = build_real (type, dconst2);
2740           break;
2741         CASE_CFN_EXP10:
2742         CASE_CFN_POW10:
2743           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2744           {
2745             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2746             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2747             x = build_real (type, dconst10);
2748           }
2749           break;
2750         default:
2751           gcc_unreachable ();
2752         }
2753       }
2754      (mult (logs { x; }) @0)))))
2756  (for logs (LOG LOG
2757             LOG2 LOG2
2758             LOG10 LOG10)
2759       exps (SQRT CBRT)
2760   (simplify
2761    (logs (exps @0))
2762    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2763     (with {
2764       tree x;
2765       switch (exps)
2766         {
2767         CASE_CFN_SQRT:
2768           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2769           x = build_real (type, dconsthalf);
2770           break;
2771         CASE_CFN_CBRT:
2772           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2773           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2774           break;
2775         default:
2776           gcc_unreachable ();
2777         }
2778       }
2779      (mult { x; } (logs @0))))))
2781  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2782  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2783       pows (POW)
2784   (simplify
2785    (logs (pows @0 @1))
2786    (mult @1 (logs @0))))
2788  (for sqrts (SQRT)
2789       cbrts (CBRT)
2790       pows (POW)
2791       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2792   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2793   (simplify
2794    (sqrts (exps @0))
2795    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2796   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2797   (simplify
2798    (cbrts (exps @0))
2799    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2800   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2801   (simplify
2802    (pows (exps @0) @1)
2803    (exps (mult @0 @1))))
2805  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2806  (for tans (TAN)
2807       atans (ATAN)
2808   (simplify
2809    (tans (atans @0))
2810    @0)))
2812 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2813 (simplify
2814  (CABS (complex:c @0 real_zerop@1))
2815  (abs @0))
2817 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2818 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2819  (simplify
2820   (fns (fns @0))
2821   (fns @0)))
2822 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2823 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2824  (simplify
2825   (fns integer_valued_real_p@0)
2826   @0))
2828 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2829 (simplify
2830  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2831  (abs @0))
2833 /* pow(1,x) -> 1.  */
2834 (simplify
2835  (POW real_onep@0 @1)
2836  @0)
2838 (simplify
2839  /* copysign(x,x) -> x.  */
2840  (COPYSIGN @0 @0)
2841  @0)
2843 (simplify
2844  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
2845  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
2846  (abs @0))
2848 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
2849  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
2850  (simplify
2851   (scale real_zerop@0 @1)
2852   @0)
2853  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
2854  (simplify
2855   (scale @0 integer_zerop@1)
2856   @0)
2857  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
2858  (simplify
2859   (scale REAL_CST@0 @1)
2860   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
2861    @0)))
2863 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
2864    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
2866    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
2867    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
2868    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
2869    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
2871 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
2872  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
2873  (simplify
2874   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
2875    (SIN @0))
2877  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
2878  (simplify
2879   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
2880   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2881    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
2883  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
2884  (simplify
2885   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
2886    (TAN @0))
2888  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
2889  (simplify
2890   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
2891    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
2893  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
2894  (simplify
2895   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
2896   (if (! HONOR_NANS (@0)
2897        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2898    (COS @0)))
2900  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
2901  (simplify
2902   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
2903   (if (! HONOR_NANS (@0)
2904        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2905    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
2907  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
2908  (simplify
2909   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
2910    (POW @0 (plus @1 @2)))
2912  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
2913  (simplify
2914   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
2915    (POW (mult @0 @2) @1))
2917  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
2918  (simplify
2919   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
2920    (POWI (mult @0 @2) @1))
2922  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
2923  (simplify
2924   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
2925   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
2926    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
2928  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
2929  (simplify
2930   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
2931    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
2933  (for sqrts (SQRT)
2934       cbrts (CBRT)
2935       pows (POW)
2936   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
2937   (simplify
2938    (sqrts (sqrts @0))
2939    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
2940   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2941   (simplify
2942    (sqrts (cbrts @0))
2943    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2944   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
2945   (simplify
2946    (cbrts (sqrts @0))
2947    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
2948   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
2949   (simplify
2950    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
2951    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
2952   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
2953   (simplify
2954    (sqrts (pows @0 @1))
2955    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2956   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
2957   (simplify
2958    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
2959    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2960   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
2961   (simplify
2962    (pows (sqrts @0) @1)
2963    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
2964   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
2965   (simplify
2966    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
2967    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2968   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
2969   (simplify
2970    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
2971    (pows @0 (mult @1 @2))))
2973  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2974  (simplify
2975   (CABS (complex @0 @0))
2976   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2978  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
2979  (simplify
2980   (HYPOT @0 @0)
2981   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
2983  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
2984  (for cexps (CEXP)
2985       exps (EXP)
2986       cexpis (CEXPI)
2987   (simplify
2988    (cexps compositional_complex@0)
2989    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
2990     (complex
2991      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
2992      (mult @1 (imagpart @2)))))))
2994 (if (canonicalize_math_p ())
2995  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
2996  (for floors (FLOOR)
2997       truncs (TRUNC)
2998   (simplify
2999    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3000    (truncs @0))))
3002 (match double_value_p
3003  @0
3004  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3005 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3006             BUILT_IN_FLOORL
3007             BUILT_IN_CEILL
3008             BUILT_IN_ROUNDL
3009             BUILT_IN_NEARBYINTL
3010             BUILT_IN_RINTL)
3011      tos (BUILT_IN_TRUNC
3012           BUILT_IN_FLOOR
3013           BUILT_IN_CEIL
3014           BUILT_IN_ROUND
3015           BUILT_IN_NEARBYINT
3016           BUILT_IN_RINT)
3017  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3018  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3019   (simplify
3020    (froms (convert double_value_p@0))
3021    (convert (tos @0)))))
3023 (match float_value_p
3024  @0
3025  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3026 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3027             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3028             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3029             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3030             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3031             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3032      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3033           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3034           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3035           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3036           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3037           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3038  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3039     if x is a float.  */
3040  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3041       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3042   (simplify
3043    (froms (convert float_value_p@0))
3044    (convert (tos @0)))))
3046 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3047      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3048  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3049  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3050   (simplify
3051    (froms (convert double_value_p@0))
3052    (tos @0))))
3054 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3055             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3056      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3057  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3058     if x is a float.  */
3059  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3060   (simplify
3061    (froms (convert float_value_p@0))
3062    (tos @0))))
3064 (if (canonicalize_math_p ())
3065  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3066  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3067   (simplify
3068    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3069    (fix_trunc @0))))
3071 (if (canonicalize_math_p ())
3072  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3073  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3074            ICEIL LCEIL LLCEIL
3075            IROUND LROUND LLROUND)
3076   (simplify
3077    (fns integer_valued_real_p@0)
3078    (fix_trunc @0)))
3079  (if (!flag_errno_math)
3080   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3081   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3082    (simplify
3083     (rints integer_valued_real_p@0)
3084     (fix_trunc @0)))))
3086 (if (canonicalize_math_p ())
3087  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3088       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3089       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3090   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3091      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3092   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3093        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3094    (simplify
3095     (ifn @0)
3096     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3097   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3098      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3099   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3100        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3101    (simplify
3102     (llfn @0)
3103     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3105 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3106 (simplify
3107  (CPROJ @0)
3108  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3109    @0))
3111 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3112    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3113 (simplify
3114  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3115  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3116   { build_complex_inf (type, false); }))
3118 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3119 (simplify
3120  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3121  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3122   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3124 (for pows (POW)
3125      sqrts (SQRT)
3126      cbrts (CBRT)
3127  (simplify
3128   (pows @0 REAL_CST@1)
3129   (with {
3130     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3131     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3132    }
3133    (switch
3134     /* pow(x,0) -> 1.  */
3135     (if (real_equal (value, &dconst0))
3136      { build_real (type, dconst1); })
3137     /* pow(x,1) -> x.  */
3138     (if (real_equal (value, &dconst1))
3139      @0)
3140     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3141     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3142      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3143     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3144     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3145          && canonicalize_math_p ()
3146          && real_equal (value, &dconsthalf))
3147      (sqrts @0))
3148     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3149     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3150          && canonicalize_math_p ()
3151          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3152              real_equal (value, &tmp)))
3153      (cbrts @0))))))
3155 /* powi(1,x) -> 1.  */
3156 (simplify
3157  (POWI real_onep@0 @1)
3158  @0)
3160 (simplify
3161  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3162  (switch
3163   /* powi(x,0) -> 1.  */
3164   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3165    { build_real (type, dconst1); })
3166   /* powi(x,1) -> x.  */
3167   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3168    @0)
3169   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3170   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3171    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3173 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3175    These are conceptually similar to the transformations performed for
3176    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3177    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3179 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3180    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3181    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3182    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3183    operation and convert the result to the desired type.  */
3184 (for op (plus minus)
3185   (simplify
3186     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
3187     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3188          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3189             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3190          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3191          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3192          /* The precision of the type of each operand must match the
3193             precision of the mode of each operand, similarly for the
3194             result.  */
3195          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3196              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3197          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3198              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3199          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3200          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3201          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3202          && types_match (@0, @1)
3203          && types_match (@0, type))
3204       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3205         (convert (op @0 @1))
3206         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3207          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
3209 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3210    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3211    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3212    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3213    arithmetic operation.  */
3214 (for op (minus plus)
3215  (simplify
3216   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3217   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3218        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3219           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3220        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3221        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3222        /* The precision of the type of each operand must match the
3223           precision of the mode of each operand, similarly for the
3224           result.  */
3225        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3226            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3227        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3228            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3229        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3230        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3231        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3232        && types_match (@0, @1)
3233        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3234            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3235        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3236                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3237    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3238     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3239      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3240     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3241      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3242                (convert:utype @4))))))))
3244 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3245    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3246 (for op (lt le gt ge)
3247      ext (min min max max)
3248  (simplify
3249   (bit_and (op:s @0 @1) (op:s @0 @2))
3250   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3251    (op @0 (ext @1 @2)))))
3253 (simplify
3254  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3255  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3256  { integer_zero_node; })
3258 (simplify
3259  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3260  (SIGNBIT @0)
3261  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3262   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3264 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3265 (for cmp (eq ne)
3266  (for op (plus minus)
3267       rop (minus plus)
3268   (simplify
3269    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3270    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3271         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3272         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3273         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3274     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3275      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3276       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3277       (if (single_use (@3))
3278        (cmp @0 { res; }))))))))
3279 (for cmp (lt le gt ge)
3280  (for op (plus minus)
3281       rop (minus plus)
3282   (simplify
3283    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3284    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3285         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3286     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3287      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3288       {
3289         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3290                                 "when simplifying conditional to constant"),
3291                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3292         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3293         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3294         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3295                         != (op == MINUS_EXPR);
3296         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3297       }
3298       (if (single_use (@3))
3299        (with
3300         {
3301           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3302                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3303                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3304                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3305         }
3306         (cmp @0 { res; })))))))))
3308 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3310 (simplify
3311  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3312  (switch
3313   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3314        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3315    (switch
3316     (if (integer_zerop (@2))
3317      (view_convert (realpart @0)))
3318     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3319      (view_convert (imagpart @0)))))
3320   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3321        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3322        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3323        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3324        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3325        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3326             && integer_zerop (@2))
3327            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3328               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3329            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3330                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3331                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3332                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3333                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3334                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3335                                             - TYPE_PRECISION (type))
3336                                          : 0)) == 0)))
3337    (convert @0))))
3339 /* Simplify vector extracts.  */
3341 (simplify
3342  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3343  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3344       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3345           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3346               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3347   (with
3348    {
3349      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3350                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3351      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3352      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3353      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3354      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3355    }
3356    (if (n != 0
3357         && (idx % width) == 0
3358         && (n % width) == 0
3359         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3360     (with
3361      {
3362        idx = idx / width;
3363        n = n / width;
3364        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3365        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3366        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3367          {
3368            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3369            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3370              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3371          }
3372      }
3373      (switch
3374       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3375       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3376        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3377         { build_constructor (type, NULL); }
3378         (with
3379          {
3380            idx /= k;
3381            n /= k;
3382          }
3383          (if (n == 1)
3384           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3385            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3386            { build_zero_cst (type); })
3387           {
3388             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3389             vec_alloc (vals, n);
3390             for (unsigned i = 0;
3391                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3392               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3393                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3394             build_constructor (type, vals);
3395           }))))
3396       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3397       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3398        (switch
3399         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3400          { build_zero_cst (type); })
3401         (if (n == k)
3402          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3403         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3404                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))