always define HAVE_peephole2
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob71f4127e300c0980488db180195b20310c79373d
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) 2014-2015 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    CONSTANT_CLASS_P
32    tree_expr_nonnegative_p
33    integer_pow2p
34    HONOR_NANS)
36 /* Operator lists.  */
37 (define_operator_list tcc_comparison
38   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
39 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
40   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
41 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
42   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
43 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
44   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
45 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
46 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
48 (define_operator_list LOG BUILT_IN_LOGF BUILT_IN_LOG BUILT_IN_LOGL)
49 (define_operator_list EXP BUILT_IN_EXPF BUILT_IN_EXP BUILT_IN_EXPL)
50 (define_operator_list LOG2 BUILT_IN_LOG2F BUILT_IN_LOG2 BUILT_IN_LOG2L)
51 (define_operator_list EXP2 BUILT_IN_EXP2F BUILT_IN_EXP2 BUILT_IN_EXP2L)
52 (define_operator_list LOG10 BUILT_IN_LOG10F BUILT_IN_LOG10 BUILT_IN_LOG10L)
53 (define_operator_list EXP10 BUILT_IN_EXP10F BUILT_IN_EXP10 BUILT_IN_EXP10L)
54 (define_operator_list POW BUILT_IN_POWF BUILT_IN_POW BUILT_IN_POWL)
55 (define_operator_list POW10 BUILT_IN_POW10F BUILT_IN_POW10 BUILT_IN_POW10L)
56 (define_operator_list SQRT BUILT_IN_SQRTF BUILT_IN_SQRT BUILT_IN_SQRTL)
57 (define_operator_list CBRT BUILT_IN_CBRTF BUILT_IN_CBRT BUILT_IN_CBRTL)
58 (define_operator_list COS BUILT_IN_COS BUILT_IN_COSL BUILT_IN_COSF)
59 (define_operator_list COSH BUILT_IN_COSH BUILT_IN_COSHL BUILT_IN_COSHF)
62 /* Simplifications of operations with one constant operand and
63    simplifications to constants or single values.  */
65 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
66   (simplify
67     (op @0 integer_zerop)
68     (non_lvalue @0)))
70 /* 0 +p index -> (type)index */
71 (simplify
72  (pointer_plus integer_zerop @1)
73  (non_lvalue (convert @1)))
75 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
76    Likewise if the operands are reversed.  */
77 (simplify
78  (plus:c @0 real_zerop@1)
79  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
80   (non_lvalue @0)))
82 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
83 (simplify
84  (minus @0 real_zerop@1)
85  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
86   (non_lvalue @0)))
88 /* Simplify x - x.
89    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
90    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
91    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
92    is volatile.  */
93 (simplify
94  (minus @0 @0)
95  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
96   { build_zero_cst (type); }))
98 (simplify
99  (mult @0 integer_zerop@1)
100  @1)
102 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
103    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
104    same in modes with signed zeros, since multiplying a
105    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
106 (simplify
107  (mult @0 real_zerop@1)
108  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
109   @1))
111 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
112    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
113 (simplify
114  (mult @0 real_onep)
115  (if (!HONOR_SNANS (type)
116       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
117           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
118   (non_lvalue @0)))
120 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
121 (simplify
122  (mult @0 real_minus_onep)
123   (if (!HONOR_SNANS (type)
124        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
125            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
126    (negate @0)))
128 /* Make sure to preserve divisions by zero.  This is the reason why
129    we don't simplify x / x to 1 or 0 / x to 0.  */
130 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
131   (simplify
132     (op @0 integer_onep)
133     (non_lvalue @0)))
135 /* X / -1 is -X.  */
136 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
137  (simplify
138    (div @0 integer_minus_onep@1)
139    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
140     (negate @0))))
142 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
143    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
144 (simplify
145  (floor_div @0 @1)
146  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
147       && TYPE_UNSIGNED (type))
148   (trunc_div @0 @1)))
150 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
151    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
152 (for div (trunc_div exact_div)
153  (simplify
154   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
155   (with {
156     bool overflow_p;
157     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
158    }
159    (if (!overflow_p)
160     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
161     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
162          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
163      { build_zero_cst (type); })))))
165 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
166    NaNs or Infinities.  */
167 (simplify
168  (rdiv @0 @0)
169  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
170       && ! HONOR_NANS (type)
171       && ! HONOR_INFINITIES (type))
172   { build_one_cst (type); }))
174 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
175    NaNs or Infinities.  */
176 (simplify
177  (rdiv:c @0 (negate @0))
178  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
179       && ! HONOR_NANS (type)
180       && ! HONOR_INFINITIES (type))
181   { build_minus_one_cst (type); }))
183 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
184 (simplify
185  (rdiv @0 real_onep)
186  (if (!HONOR_SNANS (type))
187   (non_lvalue @0)))
189 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
190 (simplify
191  (rdiv @0 real_minus_onep)
192  (if (!HONOR_SNANS (type))
193   (negate @0)))
195 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
196    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
197    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
198    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
199    tell if it is or not in a portable manner.  */
200 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
201  (simplify
202   (rdiv @0 cst@1)
203   (if (optimize)
204    (if (flag_reciprocal_math
205         && !real_zerop (@1))
206     (with
207      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
208      (if (tem)
209       (mult @0 { tem; } )))
210     (if (cst != COMPLEX_CST)
211      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
212       (if (inverse)
213        (mult @0 { inverse; } ))))))))
215 /* Same applies to modulo operations, but fold is inconsistent here
216    and simplifies 0 % x to 0, only preserving literal 0 % 0.  */
217 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
218  /* 0 % X is always zero.  */
219  (simplify
220   (mod integer_zerop@0 @1)
221   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
222   (if (!integer_zerop (@1))
223    @0))
224  /* X % 1 is always zero.  */
225  (simplify
226   (mod @0 integer_onep)
227   { build_zero_cst (type); })
228  /* X % -1 is zero.  */
229  (simplify
230   (mod @0 integer_minus_onep@1)
231   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
232    { build_zero_cst (type); }))
233  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
234  (simplify
235   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
236   @2)
237  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
238  (simplify
239   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
240   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
241        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
242        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
243    { build_zero_cst (type); })))
245 /* X % -C is the same as X % C.  */
246 (simplify
247  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
248   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
249        && !TREE_OVERFLOW (@1)
250        && wi::neg_p (@1)
251        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
252        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
253        && !sign_bit_p (@1, @1))
254    (trunc_mod @0 (negate @1))))
256 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
257 (simplify
258  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
259  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
260       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
261       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
262   (trunc_mod @0 (convert @1))))
264 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
265 (simplify
266  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult (trunc_div @0 @1) @1)))
267  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
268   (trunc_mod (convert @0) (convert @1))))
270 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
271    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
272    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
273    to A & ((C << N) - 1).  */
274 (match (power_of_two_cand @1)
275  INTEGER_CST@1)
276 (match (power_of_two_cand @1)
277  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
278 (for mod (trunc_mod floor_mod)
279  (simplify
280   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
281   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
282         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
283         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
284         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
285    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
287 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
288 (simplify
289  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
290  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
291   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
292                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
293                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
295 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
296 (simplify
297  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
298  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
299   (bit_and @0 (negate @1))))
301 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
302 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
303  (simplify
304   (div (mult @0 @1) @1)
305   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
306        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
307    @0)))
309 /* Simplify cos (-x) -> cos (x).  */
310 (for op (negate abs)
311 (for coss (COS COSH)
312  (simplify
313   (coss (op @0))
314    (coss @0))))
316 /* X % Y is smaller than Y.  */
317 (for cmp (lt ge)
318  (simplify
319   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
320   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
321    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
322 (for cmp (gt le)
323  (simplify
324   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
325   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
326    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
328 /* x | ~0 -> ~0  */
329 (simplify
330   (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
331   @1)
333 /* x & 0 -> 0  */
334 (simplify
335   (bit_and @0 integer_zerop@1)
336   @1)
338 /* ~x | x -> -1 */
339 /* ~x ^ x -> -1 */
340 /* ~x + x -> -1 */
341 (for op (bit_ior bit_xor plus)
342  (simplify
343   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
344   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
346 /* x ^ x -> 0 */
347 (simplify
348   (bit_xor @0 @0)
349   { build_zero_cst (type); })
351 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
352 (simplify
353   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
354   (bit_not @0))
356 /* x & ~0 -> x  */
357 (simplify
358  (bit_and @0 integer_all_onesp)
359   (non_lvalue @0))
361 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
362 (for bitop (bit_and bit_ior)
363  (simplify
364   (bitop @0 @0)
365   (non_lvalue @0)))
367 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
368 (simplify
369  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
370  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
372 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
373 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
374 (for bitop (bit_and bit_ior)
375  (simplify
376   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
377   (bitop @0 (bit_not @1))))
379 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
380 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
381 (for bitop (bit_and bit_ior)
382      rbitop (bit_ior bit_and)
383  (simplify
384   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
385   (bitop @1 @2)))
387 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
388 (simplify
389  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
390  (bit_xor @0 @1))
392 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
393 (simplify
394  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
395  (bit_and @0 @1))
397 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
398 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
399 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
400 (for op (plus bit_ior bit_xor)
401  (simplify
402   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
403   (bit_ior @0 @1)))
405 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
406 (simplify
407  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
408  (plus @0 @1))
410 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
411 (simplify
412  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
413  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
414       && !TYPE_SATURATING (type))
415   (bit_and @0 @1)))
417 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
418 (simplify
419  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
420  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
421       && !TYPE_SATURATING (type))
422   (bit_ior @0 @1)))
424 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
425 (simplify
426  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
427  (bit_and @0 @1))
429 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
430 (simplify
431  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
432  (bit_xor @0 @1))
434 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
435 (simplify
436  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
437  (bit_xor @0 @1))
439 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
440 (simplify
441  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
442  (bit_and @0 @1))
444 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
445    ~x | ~y -> ~(x & y) */
446 (for op (bit_and bit_ior)
447      rop (bit_ior bit_and)
448  (simplify
449   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
450   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
451        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
452    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
454 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
455    with a constant, and the two constants have no bits in common,
456    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
457    simplifications.  */
458 (for op (bit_xor plus)
459  (simplify
460   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
461       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
462   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
463        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
464        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
465    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
467 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
468 (simplify
469  (bit_xor:c (convert? (bit_ior:c @0 @1)) (convert? @0))
470  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
471   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
473 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
474 (simplify
475  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
476  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
477       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
478   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
480 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
481 (simplify
482  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
483  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
484   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
486 /* Fold (X & Y) ^ Y as ~X & Y.  */
487 (simplify
488  (bit_xor:c (bit_and:c @0 @1) @1)
489  (bit_and (bit_not @0) @1))
491 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
492    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
493    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
494    constants are involved.  For example, convert
495      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
496    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
497 (for op (bit_and bit_ior)
498      rop (bit_ior bit_and)
499  (simplify
500   (op (convert? (rop:c @0 @1)) (convert? (rop @0 @2)))
501   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
502    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
505 (simplify
506  (abs (abs@1 @0))
507  @1)
508 (simplify
509  (abs (negate @0))
510  (abs @0))
511 (simplify
512  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
513  @0)
515 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
516 (match negate_expr_p
517  INTEGER_CST
518  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
519        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
520       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
521           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
522 (match negate_expr_p
523  FIXED_CST)
524 (match negate_expr_p
525  (negate @0)
526  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
527 (match negate_expr_p
528  REAL_CST
529  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
530 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
531    ways.  */
532 (match negate_expr_p
533  VECTOR_CST
534  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
536 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
537 (simplify
538  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
539  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
540       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
541   (minus (negate @1) @0)))
543 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
544 (simplify
545  (minus @0 negate_expr_p@1)
546  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
547  (plus @0 (negate @1))))
549 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
550    when profitable.
551    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
552    binary operation result instead of to the operands.  This allows
553    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
554    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
555 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
556  (simplify
557   (bitop (convert @0) (convert? @1))
558   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
559          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
560          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
561         || types_match (@0, @1))
562        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
563           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
564           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
565           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
566           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
567        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
568        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
569               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
570            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
571            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
572               mode.  */
573            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
574            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
575               of its mode.  */
576            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
577    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
579 (for bitop (bit_and bit_ior)
580      rbitop (bit_ior bit_and)
581   /* (x | y) & x -> x */
582   /* (x & y) | x -> x */
583  (simplify
584   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
585   @0)
586  /* (~x | y) & x -> x & y */
587  /* (~x & y) | x -> x | y */
588  (simplify
589   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
590   (bitop @0 @1)))
592 /* Simplify (A & B) OP0 (C & B) to (A OP0 C) & B. */
593 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
594  (simplify
595   (bitop (bit_and:c @0 @1) (bit_and @2 @1))
596   (bit_and (bitop @0 @2) @1)))
598 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
599 (simplify
600   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
601   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
603 /* Combine successive equal operations with constants.  */
604 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
605  (simplify
606   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
607   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
609 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
610    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
611 (match truth_valued_p
612  @0
613  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
614 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
615  (match truth_valued_p
616   (op @0 @1)))
617 (match truth_valued_p
618   (truth_not @0))
620 (match (logical_inverted_value @0)
621  (bit_not truth_valued_p@0))
622 (match (logical_inverted_value @0)
623  (eq @0 integer_zerop))
624 (match (logical_inverted_value @0)
625  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
626 (match (logical_inverted_value @0)
627  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
629 /* X & !X -> 0.  */
630 (simplify
631  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
632  { build_zero_cst (type); })
633 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
634 (for op (bit_ior bit_xor)
635  (simplify
636   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
637   { constant_boolean_node (true, type); }))
638 /* X ==/!= !X is false/true.  */
639 (for op (eq ne)
640  (simplify
641   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
642   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
644 /* If arg1 and arg2 are booleans (or any single bit type)
645    then try to simplify:
647    (~X & Y) -> X < Y
648    (X & ~Y) -> Y < X
649    (~X | Y) -> X <= Y
650    (X | ~Y) -> Y <= X
652    But only do this if our result feeds into a comparison as
653    this transformation is not always a win, particularly on
654    targets with and-not instructions.
655    -> simplify_bitwise_binary_boolean */
656 (simplify
657   (ne (bit_and:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
658   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
659        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
660    (lt @0 @1)))
661 (simplify
662   (ne (bit_ior:c (bit_not @0) @1) integer_zerop)
663   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
664        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)) == 1)
665    (le @0 @1)))
667 /* ~~x -> x */
668 (simplify
669   (bit_not (bit_not @0))
670   @0)
672 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
673 (simplify
674  (bit_not (convert? (negate @0)))
675  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
676   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
678 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
679 (simplify
680  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
681  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
682   (convert (negate @0))))
683 (simplify
684  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
685  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
686   (convert (negate @0))))
688 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
689 (simplify
690  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
691  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
692   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
693 (simplify
694  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
695  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
696   (convert (bit_xor @0 @1))))
698 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
699 (simplify
700  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
701  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
703 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
704 (simplify
705  (minus (convert? @0) (convert?:s (bit_and:cs @0 @1)))
706  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
707       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
708   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
710 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
711 (simplify
712   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
713   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
715 /* Pattern match
716      tem1 = (long) ptr1;
717      tem2 = (long) ptr2;
718      tem3 = tem2 - tem1;
719      tem4 = (unsigned long) tem3;
720      tem5 = ptr1 + tem4;
721    and produce
722      tem5 = ptr2;  */
723 (simplify
724   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
725   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
726   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
727        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
728             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
729    @1))
731 /* Pattern match
732      tem = (sizetype) ptr;
733      tem = tem & algn;
734      tem = -tem;
735      ... = ptr p+ tem;
736    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
737      ... = ptr & ~algn;  */
738 (simplify
739   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
740   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
741    (bit_and @0 { algn; })))
743 /* Try folding difference of addresses.  */
744 (simplify
745  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
746  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
747   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
748    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
749     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
750 (simplify
751  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
752  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
753   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
754    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
755     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
757 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
758    be able to fold this expression using the object or function's
759    alignment.  */
760 (simplify
761  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
762  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
763       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
764   (with
765    {
766      unsigned int align;
767      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
768      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
769    }
770    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
771     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
774 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
775 (if (!TYPE_SATURATING (type))
777  /* Contract negates.  */
778  /* A + (-B) -> A - B */
779  (simplify
780   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
781   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
782   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
783        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
784        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
785    (minus (convert @0) (convert @1))))
786  /* A - (-B) -> A + B */
787  (simplify
788   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
789   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
790        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
791        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
792    (plus (convert @0) (convert @1))))
793  /* -(-A) -> A */
794  (simplify
795   (negate (convert? (negate @1)))
796   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
797        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
798    (convert @1)))
800  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
801     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
802  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
803       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
805   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
806      irrespective of overflow issues.  */
807   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
808   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
809   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
810   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
811   (simplify
812     (minus (plus:c @0 @1) @0)
813     @1)
814   (simplify
815     (minus (minus @0 @1) @0)
816     (negate @1))
817   (simplify
818     (plus:c (minus @0 @1) @1)
819     @0)
820   (simplify
821    (minus @0 (plus:c @0 @1))
822    (negate @1))
823   (simplify
824    (minus @0 (minus @0 @1))
825    @1)
827   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
828   (for outer_op (plus minus)
829    (for inner_op (plus minus)
830     (simplify
831      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
832      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
833         as we would introduce undefined overflow, for example
834         with (a - 1) + INT_MIN.  */
835      (with { tree cst = fold_binary (outer_op == inner_op
836                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
837       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
838        (inner_op @0 { cst; } ))))))
840   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
841   (for outer_op (plus minus)
842    (simplify
843     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
844     (with { tree cst = fold_binary (outer_op, type, @1, @2); }
845      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
846       (minus { cst; } @0)))))
848   /* ~A + A -> -1 */
849   (simplify
850    (plus:c (bit_not @0) @0)
851    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
852     { build_all_ones_cst (type); }))
854   /* ~A + 1 -> -A */
855   (simplify
856    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
857    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
858     (negate (convert @0))))
860   /* -A - 1 -> ~A */
861   (simplify
862    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
863    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
864         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
865     (bit_not (convert @0))))
867   /* -1 - A -> ~A */
868   (simplify
869    (minus integer_all_onesp @0)
870    (bit_not @0))
872   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
873   (for add (plus pointer_plus)
874    (simplify
875     (minus (convert (add @0 @1))
876      (convert @0))
877     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
878          /* For integer types, if A has a smaller type
879             than T the result depends on the possible
880             overflow in P + A.
881             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
882             However, if an overflow in P + A would cause
883             undefined behavior, we can assume that there
884             is no overflow.  */
885          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
887          /* For pointer types, if the conversion of A to the
888             final type requires a sign- or zero-extension,
889             then we have to punt - it is not defined which
890             one is correct.  */
891          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
892              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
893              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
894      (convert @1))))))
897 /* Simplifications of MIN_EXPR and MAX_EXPR.  */
899 (for minmax (min max)
900  (simplify
901   (minmax @0 @0)
902   @0))
903 (simplify
904  (min @0 @1)
905  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
906       && TYPE_MIN_VALUE (type)
907       && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
908   @1))
909 (simplify
910  (max @0 @1)
911  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
912       && TYPE_MAX_VALUE (type)
913       && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
914   @1))
917 /* Simplifications of shift and rotates.  */
919 (for rotate (lrotate rrotate)
920  (simplify
921   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
922   @0))
924 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
925 (simplify
926  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
927  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
928       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
929   @0))
931 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
932  (simplify
933   (shiftrotate @0 integer_zerop)
934   (non_lvalue @0))
935  (simplify
936   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
937   @0)
938  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
939     if vector2 is uniform.  */
940  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
941   (simplify
942    (shiftrotate @0 vec@1)
943    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
944     (if (tem)
945      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
947 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
948    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
949 (simplify
950  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
951  (rrotate @0 { fold_binary (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
952                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
953                                            element_precision (type)), @1); }))
955 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
956 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
957  (simplify
958   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
959   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
960    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
961         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
962         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
963         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
964     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
965      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
966         being well defined.  */
967      (if (low >= prec)
968       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
969        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
970        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
971         { build_zero_cst (type); }
972         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
973       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
976 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
977    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
978 (for cmp (ne eq)
979      icmp (eq ne)
980  (simplify
981   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
982   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
984 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
985    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
986    if CST2 != 0.  */
987 (for cmp (ne eq)
988  (simplify
989   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
990   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
991    (if (cand < 0
992         || (!integer_zerop (@2)
993             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
994     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
995     (if (!integer_zerop (@2)
996          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
997      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
999 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1000         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1001    if the new mask might be further optimized.  */
1002 (for shift (lshift rshift)
1003  (simplify
1004   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1005            INTEGER_CST@2)
1006    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1007         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1008         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1009         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1010         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1011     (with
1012      {
1013        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1014        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1015        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1016        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1017        unsigned int prec;
1019        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1020          zerobits = ((((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << shiftc) - 1);
1021        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1022                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1023                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1024          {
1025            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1026            tree arg00 = @0;
1027            /* See if more bits can be proven as zero because of
1028               zero extension.  */
1029            if (@3 != @0
1030                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1031              {
1032                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1033                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1034                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1035                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1036                  {
1037                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1038                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1039                    if (shiftc < prec)
1040                      shift_type = inner_type;
1041                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1042                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1043                       is all ones.  */
1044                  }
1045              }
1046            zerobits = ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0;
1047            if (shiftc < prec)
1048              {
1049                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1050                zerobits <<= prec - shiftc;
1051              }
1052            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1053               can contain actually sign bits, so no transformation is
1054               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1055               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1056            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1057                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1058              {
1059                if ((mask & zerobits) == 0)
1060                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1061                else
1062                  zerobits = 0;
1063              }
1064          }
1065      }
1066      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1067      (if ((mask & zerobits) == mask)
1068       { build_int_cst (type, 0); }
1069       (with { newmask = mask | zerobits; }
1070        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1071         (with
1072          {
1073            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1074               mode's mask.  */
1075            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1076                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1077              if (newmask == (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1) << prec) - 1)
1078                break;
1079          }
1080          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1081               || newmask == ~(unsigned HOST_WIDE_INT) 0)
1082           (with
1083            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1084            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1085             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1086              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1087              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1089 /* Fold (X & C2) << C1 into (X << C1) & (C2 << C1)
1090    (X & C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1091 (for shift (lshift rshift)
1092  (simplify
1093   (shift (convert?:s (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1094   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1095    (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1096     (bit_and (shift (convert @0) @1) { mask; })))))
1099 /* Simplifications of conversions.  */
1101 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1102 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1103  (simplify
1104   (cvt @0)
1105   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1106        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1107    @0)))
1109 /* Contract view-conversions.  */
1110 (simplify
1111   (view_convert (view_convert @0))
1112   (view_convert @0))
1114 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1115    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1116 (simplify
1117   (view_convert @0)
1118   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1119        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1120        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1121    (convert @0)))
1123 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1124 (simplify
1125   (view_convert (convert@0 @1))
1126   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1127        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1128        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1129        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1130    (view_convert @1)))
1132 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1133    barriers can be removed.  */
1134 (simplify
1135  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1136  @0)
1137 (simplify
1138  (paren (paren@1 @0))
1139  @1)
1141 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1142 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1143  (for icvt (convert float)
1144   (simplify
1145    (ocvt (icvt@1 @0))
1146    (with
1147     {
1148       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1149       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1150       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1151       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1152       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1153       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1154       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1155       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1156       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1157       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1158       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1159       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1160       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1161       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1162       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1163       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1164       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1165       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1166       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1167       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1168     }
1169    (switch
1170     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1171        handled below, if we are converting something to its own
1172        type via an object of identical or wider precision, neither
1173        conversion is needed.  */
1174     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1175           || (GENERIC
1176               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1177          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1178              || (inter_float && final_float))
1179          && inter_prec >= final_prec)
1180      (ocvt @0))
1182     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1183        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1184        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1185        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1186        then we sometimes need the middle conversion.  Likewise if the
1187        final type has a precision not equal to the size of its mode.  */
1188     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1189          && (final_int || final_float)
1190          && inter_prec >= inside_prec
1191          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
1192          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1193                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1194      (ocvt @0))
1196     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1197        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1198        final conversion does not change precision we can drop the
1199        intermediate conversion.  */
1200     (if (inside_int && inter_int && final_int
1201          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1202               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1203              || final_prec == inter_prec))
1204      (ocvt @0))
1206     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1207         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1208         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1209         - the intermediate type is narrower than both initial and
1210           final, or
1211         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1212           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1213         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1214           intermediate and final types differ, or
1215         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1216           initial and intermediate types differ.  */
1217     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1218          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1219          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1220          && ! (inside_int && inter_int
1221                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1222                && inter_prec < final_prec)
1223          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1224              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1225          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1226          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
1227          && ! (final_prec != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
1228                && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type)))
1229      (ocvt @0))
1231     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1232        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1233     (if (final_int && inter_int && inside_int
1234          && final_prec == inside_prec
1235          && final_prec > inter_prec
1236          && inter_unsignedp)
1237      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1238                               (inside_type,
1239                                wi::mask (inter_prec, false,
1240                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1242     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1243        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1244        floating-point conversion.  */
1245     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1246          && inside_int && inter_float && final_int &&
1247          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1248          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1249      (convert @0)))))))
1251 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1252    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1253    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1254 (simplify
1255   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1256   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1257        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1258        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1259        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1260                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1261    (convert @0)))
1264 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1265 (simplify
1266   (mult (convert? (exact_div @0 @1)) @1)
1267   /* Look through a sign-changing conversion.  */
1268   (convert @0))
1270 /* Canonicalization of binary operations.  */
1272 /* Convert X + -C into X - C.  */
1273 (simplify
1274  (plus @0 REAL_CST@1)
1275  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1276   (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1277    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1278     (minus @0 { tem; })))))
1280 /* Convert x+x into x*2.0.  */
1281 (simplify
1282  (plus @0 @0)
1283  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1284   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })))
1286 (simplify
1287  (minus integer_zerop @1)
1288  (negate @1))
1290 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1291    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1292    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1293 (simplify
1294  (minus real_zerop@0 @1)
1295  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1296   (negate @1)))
1298 /* Transform x * -1 into -x.  */
1299 (simplify
1300  (mult @0 integer_minus_onep)
1301  (negate @0))
1303 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1304 (simplify
1305  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1306  @0)
1307 (simplify
1308  (realpart (complex @0 @1))
1309  @0)
1310 (simplify
1311  (imagpart (complex @0 @1))
1312  @1)
1315 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1316 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1317  (simplify
1318   (bswap (bswap @0))
1319   @0)
1320  (simplify
1321   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1322   (bit_not @0))
1323  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1324   (simplify
1325    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1326    (bitop @0 (bswap @1)))))
1329 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1331 /* Simplify constant conditions.
1332    Only optimize constant conditions when the selected branch
1333    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1334    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1335    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1336    this one as we depend on doing this transform before possibly
1337    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1338    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1339    genmatch cannot handle.  */
1340 (simplify
1341  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1342  (if (integer_zerop (@0))
1343   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1344    @2)
1345   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1346    @1)))
1347 (simplify
1348  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1349  (if (integer_all_onesp (@0))
1350   @1
1351   (if (integer_zerop (@0))
1352    @2)))
1354 (for cnd (cond vec_cond)
1355  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1356  (simplify
1357   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1358   (cnd @0 @1 @3))
1359  (simplify
1360   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1361   (cnd @0 @1 @3))
1363  /* A ? B : B -> B.  */
1364  (simplify
1365   (cnd @0 @1 @1)
1366   @1)
1368  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1369  (simplify
1370   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1371   (cnd @0 @2 @1)))
1373 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C), since vector comparisons
1374    return all-1 or all-0 results.  */
1375 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
1376    but that isn't necessarily a win on its own.  */
1377 (simplify
1378  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1379  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1380       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1381       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1382           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1383   (minus @3 (view_convert @0))))
1385 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C).  */
1386 (simplify
1387  (minus @3 (view_convert? (vec_cond @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
1388  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1389       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@0))
1390       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
1391           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
1392   (plus @3 (view_convert @0))))
1395 /* Simplifications of comparisons.  */
1397 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
1398    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
1399    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
1400 (for cmp  (le gt)
1401      acmp (lt ge)
1402  (simplify
1403   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1404   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
1405    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1406 (for cmp  (ge lt)
1407      acmp (gt le)
1408  (simplify
1409   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
1410   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
1411    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1414 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
1415    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
1416    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
1417    that with expression code iteration.  */
1418 (for cmp (tcc_comparison)
1419      icmp (inverted_tcc_comparison)
1420      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
1421  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
1422     and handle some more cases by using
1423       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
1424     here but for that genmatch would need to "inline" that.
1425     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
1426  (simplify
1427   (bit_not (cmp @0 @1))
1428   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
1429        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
1430    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
1431       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
1432       a computed operator in the replacement tree thus we have
1433       to play the trick below.  */
1434    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1435              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1436     (if (ic == icmp)
1437      (icmp @0 @1)
1438      (if (ic == ncmp)
1439       (ncmp @0 @1))))))
1440  (simplify
1441   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
1442   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
1443             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
1444    (if (ic == icmp)
1445     (icmp @0 @1)
1446     (if (ic == ncmp)
1447      (ncmp @0 @1))))))
1449 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
1450    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
1451    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
1452    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
1453    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
1454 (for cmp (eq ne)
1455  (simplify
1456   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
1457   (if (single_use (@2))
1458    (cmp @0 @1))))
1460 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
1461    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
1462    often enough for folding it to be of value.  One example is in
1463    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
1464 (for cmp (simple_comparison)
1465      scmp (swapped_simple_comparison)
1466  (simplify
1467   (cmp (mult @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
1468   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
1469   (if (integer_zerop (@1))
1470    (cmp @1 @2)
1471    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1472         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1473     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
1474     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
1475      (scmp @0 @2)
1476      (cmp @0 @2))))))
1478 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
1479    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
1480 (simplify
1481  (eq @0 @0)
1482  (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1483       || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1484   { constant_boolean_node (true, type); }))
1485 (for cmp (ge le)
1486  (simplify
1487   (cmp @0 @0)
1488   (eq @0 @0)))
1489 (for cmp (ne gt lt)
1490  (simplify
1491   (cmp @0 @0)
1492   (if (cmp != NE_EXPR
1493        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1494        || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
1495    { constant_boolean_node (false, type); })))
1496 (for cmp (unle unge uneq)
1497  (simplify
1498   (cmp @0 @0)
1499   { constant_boolean_node (true, type); }))
1500 (simplify
1501  (ltgt @0 @0)
1502  (if (!flag_trapping_math)
1503   { constant_boolean_node (false, type); }))
1505 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
1506 (for cmp (simple_comparison)
1507  (simplify
1508   (cmp (bit_not @0) (bit_not @1))
1509   (cmp @1 @0)))
1511 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
1512 (for cmp (simple_comparison)
1513      scmp (swapped_simple_comparison)
1514  (simplify
1515   (cmp (bit_not @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1516   (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST)
1517    (scmp @0 (bit_not @1)))))
1519 (for cmp (simple_comparison)
1520  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
1521  (simplify
1522   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
1523   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1524        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1525            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1526        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1527            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
1528    (with
1529     {
1530       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
1531       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
1532         {
1533           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
1534           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
1535               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
1536             type1 = float_type_node;
1537           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
1538               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
1539             type1 = double_type_node;
1540         }
1541       tree newtype
1542         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
1543            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
1544     }
1545     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
1546      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
1548  (simplify
1549   (cmp @0 REAL_CST@1)
1550   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
1551   (switch
1552    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
1553    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
1554     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
1555    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
1556    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1557         && ! HONOR_SNANS (@1))
1558     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
1559    /* Fold comparisons against infinity.  */
1560    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
1561         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
1562     (with
1563      {
1564        REAL_VALUE_TYPE max;
1565        enum tree_code code = cmp;
1566        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
1567        if (neg)
1568          code = swap_tree_comparison (code);
1569      }
1570      (switch
1571       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
1572       (if (code == GT_EXPR
1573            && ! HONOR_SNANS (@0))
1574        { constant_boolean_node (false, type); })
1575       (if (code == LE_EXPR)
1576        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
1577        (if (! HONOR_NANS (@0))
1578         { constant_boolean_node (true, type); }
1579         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
1580         (eq @0 @0)))
1581       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
1582       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
1583        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1584         (if (neg)
1585          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1586          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1587       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
1588       (if (code == LT_EXPR)
1589        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1590         (if (neg)
1591          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1592          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
1593       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
1594       (if (code == NE_EXPR)
1595        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
1596         (if (! HONOR_NANS (@0))
1597          (if (neg)
1598           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1599           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
1600          (if (neg)
1601           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1602            { build_one_cst (type); })
1603           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
1604            { build_one_cst (type); }))))))))))
1606  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
1607     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
1608     comparison with a revised real constant as long as no overflow
1609     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
1610  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
1611   (for op (plus minus)
1612    (simplify
1613     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
1614     (with
1615      {
1616        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
1617                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
1618      }
1619      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1620       (cmp @0 { tem; }))))))
1622  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
1623     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
1624     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
1625     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
1626  (if (flag_associative_math)
1627   (simplify
1628    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
1629    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
1630     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1631      (cmp { tem; } @1)))))
1633  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
1634  (if (flag_unsafe_math_optimizations
1635       && ! flag_errno_math)
1636   (for sq (SQRT)
1637    (simplify
1638     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
1639     (switch
1640      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1641       (switch
1642        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
1643        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1644         { constant_boolean_node (false, type); })
1645        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
1646           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
1647        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
1648         { constant_boolean_node (true, type); })
1649        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
1650        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
1651      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1652       (with
1653        {
1654          REAL_VALUE_TYPE c2;
1655          REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR,
1656                           TREE_REAL_CST (@1), TREE_REAL_CST (@1));
1657          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1658        }
1659        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1660         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
1661         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
1662          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1663          { constant_boolean_node (false, type); })
1664         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
1665         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1666      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1667       (with
1668        {
1669          REAL_VALUE_TYPE c2;
1670          REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR,
1671                           TREE_REAL_CST (@1), TREE_REAL_CST (@1));
1672          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
1673        }
1674        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
1675         (switch
1676          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
1677             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
1678          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
1679           { constant_boolean_node (true, type); })
1680          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
1681             don't care about NaNs.  */
1682          (if (! HONOR_NANS (@0))
1683           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
1684          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
1685             don't care about Infinities.  */
1686          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
1687           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
1688          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
1689          (if (GENERIC)
1690           (truth_andif
1691            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1692            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
1693         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
1694         (if (! HONOR_NANS (@0))
1695          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
1696          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
1697          (if (GENERIC)
1698           (truth_andif
1699            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
1700            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
1702 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
1703 (simplify
1704  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
1705  (if (types_match (@0, @1))
1706   (unordered @0 @1)))
1707 (simplify
1708  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
1709  (if (types_match (@0, @1))
1710   (ordered @0 @1)))
1711 (simplify
1712  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
1713  @2)
1714 (simplify
1715  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
1716  @2)
1718 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
1719 (for cmp (tcc_comparison)
1720      scmp (swapped_tcc_comparison)
1721  (simplify
1722   (cmp (negate @0) (negate @1))
1723   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1724        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1725            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1726    (scmp @0 @1)))
1727  (simplify
1728   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
1729   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1730        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1731            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1732    (with { tree tem = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
1733     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
1734      (scmp @0 { tem; }))))))
1736 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
1737 (for cmp (simple_comparison)
1738  (simplify
1739   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
1740   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == INTEGER_TYPE
1741        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
1742           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
1743        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
1744             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
1745             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
1746        && single_use (@0))
1747    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1748         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1749             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
1750         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1751             || cmp == NE_EXPR
1752             || cmp == EQ_EXPR)
1753         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
1754     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
1755        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
1756        constant which fold_convert produces.  */
1757     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
1758      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
1759                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
1760      (cmp @00 (convert @1)))
1762     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
1763      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
1764      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
1765            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)))
1766           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
1767               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
1768                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
1769                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
1770                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
1771               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1772                   && (TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1773                       || TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == BOOLEAN_TYPE)
1774                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
1775       (cmp @00 (convert @10))
1776       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
1777            && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == INTEGER_TYPE
1778            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
1779        (with
1780         {
1781           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1782           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
1783           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
1784           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
1785         }
1786         (if (above || below)
1787          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
1788           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
1789           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
1790            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
1791            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
1792             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
1794 (for cmp (eq ne)
1795  /* A local variable can never be pointed to by
1796     the default SSA name of an incoming parameter.
1797     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
1798  (simplify
1799   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
1800   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
1801        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
1802    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
1803     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
1804          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
1805      (if (cmp == NE_EXPR)
1806       { constant_boolean_node (true, type); }
1807       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
1809 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
1810 (for cmp (eq ne)
1812  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
1813     Similarly for NE_EXPR.  */
1814  (simplify
1815   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1816   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
1817        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
1818    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
1820  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
1821  (simplify
1822   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
1823   (cmp @0 @1))
1825  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
1826     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
1827  (simplify
1828   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
1829   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
1831  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
1832  (simplify
1833   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
1834   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
1835    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
1837  (simplify
1838   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
1839   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
1840    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
1842 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
1843    This implements some remaining parts of fold_comparison address
1844    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
1845    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
1846 (for cmp (simple_comparison)
1847  (simplify
1848   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
1849   (with
1850    {
1851      HOST_WIDE_INT off0, off1;
1852      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
1853      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
1854      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
1855        {
1856          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
1857          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
1858        }
1859      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
1860        {
1861          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
1862          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
1863        }
1864    }
1865    (if (base0 && base1)
1866     (with
1867      {
1868        int equal = 2;
1869        if (decl_in_symtab_p (base0)
1870            && decl_in_symtab_p (base1))
1871          equal = symtab_node::get_create (base0)
1872                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
1873        else if ((DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME)
1874                 && (DECL_P (base1) || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME))
1875          equal = (base0 == base1);
1876      }
1877      (if (equal == 1
1878           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
1879               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
1880               || off0 == off1
1881               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
1882               /* Or if we compare using pointers to decls.  */
1883               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1884                   && DECL_P (base0))))
1885       (switch
1886        (if (cmp == EQ_EXPR)
1887         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
1888        (if (cmp == NE_EXPR)
1889         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
1890        (if (cmp == LT_EXPR)
1891         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
1892        (if (cmp == LE_EXPR)
1893         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
1894        (if (cmp == GE_EXPR)
1895         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
1896        (if (cmp == GT_EXPR)
1897         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
1898       (if (equal == 0
1899            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
1900            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
1901            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
1902                || off0 == off1))
1903        (switch
1904         (if (cmp == EQ_EXPR)
1905          { constant_boolean_node (false, type); })
1906         (if (cmp == NE_EXPR)
1907          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
1909 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
1910 (for cmp (lt gt le ge)
1911  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
1912     the specified precision will have known values.  */
1913  (simplify
1914   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
1915   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1916        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
1917    (with
1918     {
1919       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
1920       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
1921       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
1922       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
1923       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
1924     }
1925     (switch
1926      (if (wi::eq_p (@1, max))
1927       (switch
1928        (if (cmp == GT_EXPR)
1929         { constant_boolean_node (false, type); })
1930        (if (cmp == GE_EXPR)
1931         (eq @2 @1))
1932        (if (cmp == LE_EXPR)
1933         { constant_boolean_node (true, type); })
1934        (if (cmp == LT_EXPR)
1935         (ne @2 @1))))
1936      (if (wi::eq_p (@1, min))
1937       (switch
1938        (if (cmp == LT_EXPR)
1939         { constant_boolean_node (false, type); })
1940        (if (cmp == LE_EXPR)
1941         (eq @2 @1))
1942        (if (cmp == GE_EXPR)
1943         { constant_boolean_node (true, type); })
1944        (if (cmp == GT_EXPR)
1945         (ne @2 @1))))
1946      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
1947       (switch
1948        (if (cmp == GT_EXPR)
1949         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
1950        (if (cmp == LE_EXPR)
1951         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
1952      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
1953       (switch
1954        (if (cmp == GE_EXPR)
1955         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
1956        (if (cmp == LT_EXPR)
1957         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
1958      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
1959           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
1960           /* We will flip the signedness of the comparison operator
1961              associated with the mode of @1, so the sign bit is
1962              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
1963              max associated with this sign bit.  */
1964           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
1965           /* signed_type does not work on pointer types.  */
1966           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
1967       /* The following case also applies to X < signed_max+1
1968          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
1969       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
1970        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
1971         (if (cmp == LE_EXPR)
1972          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
1973          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
1975 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
1976  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
1977  (simplify
1978   (cmp @0 REAL_CST@1)
1979   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
1980        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
1981    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
1982                             ? false : true, type); })))
1984 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
1985 (simplify
1986  (ne @0 integer_zerop)
1987  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
1988       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
1989   (non_lvalue @0)))
1990 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
1991 (simplify
1992  (eq @0 integer_onep)
1993  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
1994       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
1995   (non_lvalue @0)))
1996 /* Do not handle
1997    bool_var == 0 becomes !bool_var or
1998    bool_var != 1 becomes !bool_var
1999    here because that only is good in assignment context as long
2000    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2001    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2002    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2005 /* Simplification of math builtins.  */
2007 /* fold_builtin_logarithm */
2008 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2009  /* Special case, optimize logN(expN(x)) = x.  */
2010  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2011       exps (EXP EXP2 EXP10)
2012   (simplify
2013    (logs (exps @0))
2014     @0))
2015  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2016     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2017     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2018  (for logs (LOG LOG LOG LOG
2019             LOG2 LOG2 LOG2 LOG2
2020             LOG10 LOG10 LOG10 LOG10)
2021       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2022   (simplify
2023    (logs (exps @0))
2024    (with {
2025      tree x;
2026      switch (exps)
2027        {
2028        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
2029          /* Prepare to do logN(exp(exponent) -> exponent*logN(e).  */
2030          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
2031                                                     dconst_e ()));
2032          break;
2033        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
2034          /* Prepare to do logN(exp2(exponent) -> exponent*logN(2).  */
2035          x = build_real (type, dconst2);
2036          break;
2037        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
2038        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
2039          /* Prepare to do logN(exp10(exponent) -> exponent*logN(10).  */
2040          {
2041            REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2042            real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2043            x = build_real (type, dconst10);
2044          }
2045          break;
2046        default:
2047          gcc_unreachable ();
2048        }
2049      }
2050     (mult (logs { x; }) @0))))
2051  (for logs (LOG LOG
2052             LOG2 LOG2
2053             LOG10 LOG10)
2054       exps (SQRT CBRT)
2055   (simplify
2056    (logs (exps @0))
2057    (with {
2058      tree x;
2059      switch (exps)
2060        {
2061        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
2062          /* Prepare to do logN(sqrt(x) -> 0.5*logN(x).  */
2063          x = build_real (type, dconsthalf);
2064          break;
2065        CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
2066          /* Prepare to do logN(cbrt(x) -> (1/3)*logN(x).  */
2067          x = build_real (type, real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
2068                                                     dconst_third ()));
2069          break;
2070        default:
2071          gcc_unreachable ();
2072        }
2073      }
2074     (mult { x; } (logs @0)))))
2075  /* logN(pow(x,exponent) -> exponent*logN(x).  */
2076  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2077       pows (POW)
2078   (simplify
2079    (logs (pows @0 @1))
2080    (mult @1 (logs @0)))))
2082 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
2084    These are conceptually similar to the transformations performed for
2085    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
2086    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
2088 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
2089    both operands are widening conversions from the same type as the outer
2090    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
2091    unsigned type (to avoid introducing undefined behaviour), perform the
2092    operation and convert the result to the desired type.  */
2093 (for op (plus minus)
2094   (simplify
2095     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)))
2096     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2097          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2098             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2099          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2100          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2101          /* The precision of the type of each operand must match the
2102             precision of the mode of each operand, similarly for the
2103             result.  */
2104          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2105              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2106          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2107              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2108          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2109          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2110          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2111          && types_match (@0, @1)
2112          && types_match (@0, type))
2113       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2114         (convert (op @0 @1))
2115         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2116          (convert (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))))))))
2118 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
2119    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
2120    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
2121    to unsigned types to avoid introducing undefined behaviour for the
2122    arithmetic operation.  */
2123 (for op (minus plus)
2124  (simplify
2125   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
2126   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
2127        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
2128           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
2129        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2130        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2131        /* The precision of the type of each operand must match the
2132           precision of the mode of each operand, similarly for the
2133           result.  */
2134        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2135            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2136        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
2137            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2138        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
2139        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
2140        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2141        && types_match (@0, @1)
2142        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
2143            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
2144        && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2145            || tree_int_cst_sgn (@4) >= 0))
2146    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2147     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
2148      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
2149     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2150      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
2151                (convert:utype @4))))))))