Update ChangeLog and version files for release
[official-gcc.git] / gcc / match.pd
blob357797877c868bd3985ab5f2e283a3431a5337a7
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
5    Copyright (C) 2014-2017 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
9 This file is part of GCC.
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
51 #include "cfn-operators.pd"
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
57    Also define operand lists:
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
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 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1038 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1039    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1040    zero throughout its computed value range,
1041    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1042    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1043    and 0's otherwise.
1044    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1045    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1046    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1048 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1049      outer_op (bit_xor bit_ior)
1050 (simplify
1051  (outer_op
1052   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1053  (with
1054   {
1055     bool fail = false;
1056     wide_int zero_mask_not;
1057     wide_int C0;
1058     wide_int cst_emit;
1060     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1061       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1062     else
1063       fail = true;
1065     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1066       {
1067         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1068         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1069       }
1070     else
1071       {
1072         C0 = @0;
1073         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1074       }
1075   }
1076   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1077    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1078    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1079     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1081 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1082 (simplify
1083   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1084   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1086 /* Pattern match
1087      tem1 = (long) ptr1;
1088      tem2 = (long) ptr2;
1089      tem3 = tem2 - tem1;
1090      tem4 = (unsigned long) tem3;
1091      tem5 = ptr1 + tem4;
1092    and produce
1093      tem5 = ptr2;  */
1094 (simplify
1095   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1096   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1097   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1098        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1099             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1100    @1))
1102 /* Pattern match
1103      tem = (sizetype) ptr;
1104      tem = tem & algn;
1105      tem = -tem;
1106      ... = ptr p+ tem;
1107    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1108      ... = ptr & ~algn;  */
1109 (simplify
1110   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1111   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1112    (bit_and @0 { algn; })))
1114 /* Try folding difference of addresses.  */
1115 (simplify
1116  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1117  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1118   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1119    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1120     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1121 (simplify
1122  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1123  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1124   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1125    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1126     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1128 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1129    be able to fold this expression using the object or function's
1130    alignment.  */
1131 (simplify
1132  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1133  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1134       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1135   (with
1136    {
1137      unsigned int align;
1138      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1139      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1140    }
1141    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1142     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1145 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1146 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1148  /* Contract negates.  */
1149  /* A + (-B) -> A - B */
1150  (simplify
1151   (plus:c @0 (convert? (negate @1)))
1152   /* Apply STRIP_NOPS on the negate.  */
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1154        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1155    (with
1156     {
1157      tree t1 = type;
1158      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1159          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1160        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1161     }
1162     (convert (minus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1163  /* A - (-B) -> A + B */
1164  (simplify
1165   (minus @0 (convert? (negate @1)))
1166   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1167        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1168    (with
1169     {
1170      tree t1 = type;
1171      if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1172          && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) != TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@1)))
1173        t1 = TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type) ? type : TREE_TYPE (@1);
1174     }
1175     (convert (plus (convert:t1 @0) (convert:t1 @1))))))
1176  /* -(-A) -> A */
1177  (simplify
1178   (negate (convert? (negate @1)))
1179   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1180        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1181    (convert @1)))
1183  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1184     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1185  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1186       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1188   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1189      irrespective of overflow issues.  */
1190   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1191   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1192   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1193   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1194   (simplify
1195     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1196     @1)
1197   (simplify
1198     (minus (minus @0 @1) @0)
1199     (negate @1))
1200   (simplify
1201     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1202     @0)
1203   (simplify
1204    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1205    (negate @1))
1206   (simplify
1207    (minus @0 (minus @0 @1))
1208    @1)
1210   /* (A +- CST1) +- CST2 -> A + CST3  */
1211   (for outer_op (plus minus)
1212    (for inner_op (plus minus)
1213     (simplify
1214      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1215      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1216         as we would introduce undefined overflow, for example
1217         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1218      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1219                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1220       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1221        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1223   /* (CST1 - A) +- CST2 -> CST3 - A  */
1224   (for outer_op (plus minus)
1225    (simplify
1226     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1227     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1228      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1229       (minus { cst; } @0)))))
1231   /* CST1 - (CST2 - A) -> CST3 + A  */
1232   (simplify
1233    (minus CONSTANT_CLASS_P@1 (minus CONSTANT_CLASS_P@2 @0))
1234    (with { tree cst = const_binop (MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1235     (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1236      (plus { cst; } @0))))
1238   /* ~A + A -> -1 */
1239   (simplify
1240    (plus:c (bit_not @0) @0)
1241    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1242     { build_all_ones_cst (type); }))
1244   /* ~A + 1 -> -A */
1245   (simplify
1246    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1247    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1248     (negate (convert @0))))
1250   /* -A - 1 -> ~A */
1251   (simplify
1252    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1253    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1254         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1255     (bit_not (convert @0))))
1257   /* -1 - A -> ~A */
1258   (simplify
1259    (minus integer_all_onesp @0)
1260    (bit_not @0))
1262   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1263   (for add (plus pointer_plus)
1264    (simplify
1265     (minus (convert (add @@0 @1))
1266      (convert @0))
1267     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1268          /* For integer types, if A has a smaller type
1269             than T the result depends on the possible
1270             overflow in P + A.
1271             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1272             However, if an overflow in P + A would cause
1273             undefined behavior, we can assume that there
1274             is no overflow.  */
1275          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1276              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1277          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1278             final type requires a sign- or zero-extension,
1279             then we have to punt - it is not defined which
1280             one is correct.  */
1281          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1282              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1283              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1284      (convert @1))))
1286   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1287   (for add (plus pointer_plus)
1288    (simplify
1289     (minus (convert @0)
1290      (convert (add @@0 @1)))
1291     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1292          /* For integer types, if A has a smaller type
1293             than T the result depends on the possible
1294             overflow in P + A.
1295             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1296             However, if an overflow in P + A would cause
1297             undefined behavior, we can assume that there
1298             is no overflow.  */
1299          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1300              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1301          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1302             final type requires a sign- or zero-extension,
1303             then we have to punt - it is not defined which
1304             one is correct.  */
1305          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1306              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1307              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1308      (negate (convert @1)))))
1310   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1311   (for add (plus pointer_plus)
1312    (simplify
1313     (minus (convert (add @@0 @1))
1314      (convert (add @0 @2)))
1315     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1316          /* For integer types, if A has a smaller type
1317             than T the result depends on the possible
1318             overflow in P + A.
1319             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1320             However, if an overflow in P + A would cause
1321             undefined behavior, we can assume that there
1322             is no overflow.  */
1323          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1324              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1325          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1326             final type requires a sign- or zero-extension,
1327             then we have to punt - it is not defined which
1328             one is correct.  */
1329          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1330              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1331              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1332              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1333              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1334      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1337 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1339 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1340  (simplify
1341   (minmax @0 @0)
1342   @0))
1343 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1344 (simplify
1345  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1346  @1)
1347 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1348 (simplify
1349  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1350  @1)
1351 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1352 (simplify
1353  (max:c @0 (negate @0))
1354  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1355       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1356           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1357   (abs @0)))
1358 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1359 (simplify
1360  (min:c @0 (negate @0))
1361  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1362       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1363           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1364   (negate (abs @0))))
1365 (simplify
1366  (min @0 @1)
1367  (switch
1368   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1369        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1370        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1371    @1)
1372   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1373        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1374        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1375    @0)))
1376 (simplify
1377  (max @0 @1)
1378  (switch
1379   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1380        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1381        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1382    @1)
1383   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1384        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1385        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1386    @0)))
1388 /* max (a, a + CST) -> a + CST where CST is positive.  */
1389 /* max (a, a + CST) -> a where CST is negative.  */
1390 (simplify
1391  (max:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1392   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1393    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1394     @2
1395     @0)))
1397 /* min (a, a + CST) -> a where CST is positive.  */
1398 /* min (a, a + CST) -> a + CST where CST is negative. */
1399 (simplify
1400  (min:c @0 (plus@2 @0 INTEGER_CST@1))
1401   (if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1402    (if (tree_int_cst_sgn (@1) > 0)
1403     @0
1404     @2)))
1406 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1407    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1408 (for minmax (min max)
1409  (simplify
1410   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1411   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1412        && types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1413        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1414        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1415    (minmax @1 (convert @2)))))
1417 (for minmax (FMIN FMAX)
1418  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1419     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1420  (simplify
1421   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1422   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1423        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1424    @0)))
1425 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1426    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1427    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1428    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1429    worry about it either.  */
1430 (if (flag_finite_math_only)
1431  (simplify
1432   (FMIN @0 @1)
1433   (min @0 @1))
1434  (simplify
1435   (FMAX @0 @1)
1436   (max @0 @1)))
1437 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1438 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1439      maxmin (max min FMAX FMIN)
1440  (simplify
1441   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1442   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1443        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1444            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1445    (negate (maxmin @0 @1)))))
1446 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1447    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1448 (for minmax (min max)
1449  maxmin (max min)
1450  (simplify
1451   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1452   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1454 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1455 (for minmax (min min max max)
1456      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1457      out    (le  gt  ge  lt )
1458  (simplify
1459   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1460   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1461    (out @0 @1))))
1462 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1463    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1464 (for cmp (eq ne)
1465  (simplify
1466   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1467   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1468    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1469    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1470     (cmp @0 @2)))))
1471 (for cmp (eq ne)
1472  (simplify
1473   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1474   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1475    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1476    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1477     (cmp @0 @2)))))
1478 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1479 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1480      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1481      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1482  (simplify
1483   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1484   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1486 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1488 (for rotate (lrotate rrotate)
1489  (simplify
1490   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1491   @0))
1493 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1494 (simplify
1495  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1496  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1497       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1498   @0))
1500 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1501 (simplify
1502  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1503  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1504   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1506 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1507    types.  */
1508 (simplify
1509  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1510  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1511       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1512   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1514 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1515  (simplify
1516   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1517   (non_lvalue @0))
1518  (simplify
1519   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1520   @0)
1521  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1522     if vector2 is uniform.  */
1523  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1524   (simplify
1525    (shiftrotate @0 vec@1)
1526    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1527     (if (tem)
1528      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1530 /* Simplify X << Y where Y's low width bits are 0 to X, as only valid
1531    Y is 0.  Similarly for X >> Y.  */
1532 #if GIMPLE
1533 (for shift (lshift rshift)
1534  (simplify
1535   (shift @0 SSA_NAME@1)
1536    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1537     (with {
1538       int width = ceil_log2 (element_precision (TREE_TYPE (@0)));
1539       int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1));
1540      }
1541      (if ((get_nonzero_bits (@1) & wi::mask (width, false, prec)) == 0)
1542       @0)))))
1543 #endif
1545 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1546    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1547 (simplify
1548  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1549  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1550                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1551                                            element_precision (type)), @1); }))
1553 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1554 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1555  (simplify
1556   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1557   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1558    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1559         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1560         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1561         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1562     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1563      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1564         being well defined.  */
1565      (if (low >= prec)
1566       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1567        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1568        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1569         { build_zero_cst (type); }
1570         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1571       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1574 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1575    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1576 (for cmp (ne eq)
1577      icmp (eq ne)
1578  (simplify
1579   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1580   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1582 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1583    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1584    if CST2 != 0.  */
1585 (for cmp (ne eq)
1586  (simplify
1587   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1588   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1589    (if (cand < 0
1590         || (!integer_zerop (@2)
1591             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1592     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1593     (if (!integer_zerop (@2)
1594          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1595      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1597 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1598         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1599    if the new mask might be further optimized.  */
1600 (for shift (lshift rshift)
1601  (simplify
1602   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1603            INTEGER_CST@2)
1604    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1605         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1606         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1607         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1608         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1609     (with
1610      {
1611        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1612        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1613        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1614        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1615        unsigned int prec;
1617        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1618          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1619        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1620                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1621                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1622          {
1623            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1624            tree arg00 = @0;
1625            /* See if more bits can be proven as zero because of
1626               zero extension.  */
1627            if (@3 != @0
1628                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1629              {
1630                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1631                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1632                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1633                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1634                  {
1635                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1636                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1637                    if (shiftc < prec)
1638                      shift_type = inner_type;
1639                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1640                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1641                       is all ones.  */
1642                  }
1643              }
1644            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1645            if (shiftc < prec)
1646              {
1647                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1648                zerobits <<= prec - shiftc;
1649              }
1650            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1651               can contain actually sign bits, so no transformation is
1652               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1653               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1654            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1655                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1656              {
1657                if ((mask & zerobits) == 0)
1658                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1659                else
1660                  zerobits = 0;
1661              }
1662          }
1663      }
1664      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1665      (if ((mask & zerobits) == mask)
1666       { build_int_cst (type, 0); }
1667       (with { newmask = mask | zerobits; }
1668        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1669         (with
1670          {
1671            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1672               mode's mask.  */
1673            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1674                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1675              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1676                break;
1677          }
1678          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1679               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1680           (with
1681            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1682            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1683             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1684              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1685              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1687 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1688    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1689 (for shift (lshift rshift)
1690  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1691   (simplify
1692    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1693    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1694     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1695      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1697 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1698 (simplify
1699  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1700   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1701        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1702            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1703            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1704    (with
1705     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1706      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1708 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1709    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1710 (for rotate (lrotate rrotate)
1711  (simplify
1712   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1713    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1714          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1715          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1716         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1717             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1718     (with
1719      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1720       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1722 /* Simplifications of conversions.  */
1724 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1725 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1726  (simplify
1727   (cvt @0)
1728   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1729        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1730    @0)))
1732 /* Contract view-conversions.  */
1733 (simplify
1734   (view_convert (view_convert @0))
1735   (view_convert @0))
1737 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1738    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1739 (simplify
1740   (view_convert @0)
1741   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1742        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1743        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1744    (convert @0)))
1746 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1747 (simplify
1748   (view_convert (convert@0 @1))
1749   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1750        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1751        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1752        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1753    (view_convert @1)))
1755 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1756    barriers can be removed.  */
1757 (simplify
1758  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1759  @0)
1760 (simplify
1761  (paren (paren@1 @0))
1762  @1)
1764 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1765 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1766  (for icvt (convert float)
1767   (simplify
1768    (ocvt (icvt@1 @0))
1769    (with
1770     {
1771       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1772       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1773       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1774       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1775       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1776       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1777       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1778       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1779       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1780       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1781       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1782       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1783       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1784       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1785       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1786       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1787       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1788       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1789       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1790       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1791     }
1792    (switch
1793     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1794        handled below, if we are converting something to its own
1795        type via an object of identical or wider precision, neither
1796        conversion is needed.  */
1797     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1798           || (GENERIC
1799               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1800          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1801              || (inter_float && final_float))
1802          && inter_prec >= final_prec)
1803      (ocvt @0))
1805     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1806        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1807        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1808        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1809        then we sometimes need the middle conversion.  */
1810     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1811          && (final_int || final_float)
1812          && inter_prec >= inside_prec
1813          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1814      (ocvt @0))
1816     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1817        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1818        final conversion does not change precision we can drop the
1819        intermediate conversion.  */
1820     (if (inside_int && inter_int && final_int
1821          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1822               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1823              || final_prec == inter_prec))
1824      (ocvt @0))
1826     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1827         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1828         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1829         - the intermediate type is narrower than both initial and
1830           final, or
1831         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1832           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1833         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1834           intermediate and final types differ, or
1835         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1836           initial and intermediate types differ.  */
1837     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1838          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1839          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1840          && ! (inside_int && inter_int
1841                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1842                && inter_prec < final_prec)
1843          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1844              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1845          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1846          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1847      (ocvt @0))
1849     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1850        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1851     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1852          && final_int && inter_int && inside_int
1853          && final_prec == inside_prec
1854          && final_prec > inter_prec
1855          && inter_unsignedp)
1856      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1857                               (inside_type,
1858                                wi::mask (inter_prec, false,
1859                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1861     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1862        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1863        floating-point conversion.  */
1864     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1865          && inside_int && inter_float && final_int &&
1866          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1867          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1868      (convert @0)))))))
1870 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1871    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1872    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1873 (simplify
1874   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1875   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1876        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1877        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1878        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1879                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1880    (convert @0)))
1883 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1884 (simplify
1885   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1886   (convert @0))
1888 /* Canonicalization of binary operations.  */
1890 /* Convert X + -C into X - C.  */
1891 (simplify
1892  (plus @0 REAL_CST@1)
1893  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1894   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1895    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1896     (minus @0 { tem; })))))
1898 /* Convert x+x into x*2.  */
1899 (simplify
1900  (plus @0 @0)
1901  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1902   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1903   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1904    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1906 (simplify
1907  (minus integer_zerop @1)
1908  (negate @1))
1910 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1911    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1912    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1913 (simplify
1914  (minus real_zerop@0 @1)
1915  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1916   (negate @1)))
1918 /* Transform x * -1 into -x.  */
1919 (simplify
1920  (mult @0 integer_minus_onep)
1921  (negate @0))
1923 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1924    number.  */
1925 (match compositional_complex
1926  (convert? (complex @0 @1)))
1928 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1929 (simplify
1930  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1931  @0)
1932 (simplify
1933  (realpart (complex @0 @1))
1934  @0)
1935 (simplify
1936  (imagpart (complex @0 @1))
1937  @1)
1939 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1940 (simplify
1941  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1942  (convert (realpart @0)))
1943 (simplify
1944  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1945  (convert (negate (imagpart @0))))
1946 (for part (realpart imagpart)
1947  (for op (plus minus)
1948   (simplify
1949    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1950    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1951 (simplify
1952  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1953  (convert (COS @0)))
1954 (simplify
1955  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1956  (convert (SIN @0)))
1958 /* conj(conj(x)) -> x  */
1959 (simplify
1960  (conj (convert? (conj @0)))
1961  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1962   (convert @0)))
1964 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1965 (simplify
1966  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1967  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1968   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1970 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1971 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1972  (simplify
1973   (bswap (bswap @0))
1974   @0)
1975  (simplify
1976   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1977   (bit_not @0))
1978  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1979   (simplify
1980    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1981    (bitop @0 (bswap @1)))))
1984 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1986 /* Simplify constant conditions.
1987    Only optimize constant conditions when the selected branch
1988    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1989    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1990    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1991    this one as we depend on doing this transform before possibly
1992    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1993    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1994    genmatch cannot handle.  */
1995 (simplify
1996  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1997  (if (integer_zerop (@0))
1998   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1999    @2)
2000   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
2001    @1)))
2002 (simplify
2003  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
2004  (if (integer_all_onesp (@0))
2005   @1
2006   (if (integer_zerop (@0))
2007    @2)))
2009 /* Simplification moved from fold_cond_expr_with_comparison.  It may also
2010    be extended.  */
2011 /* This pattern implements two kinds simplification:
2013    Case 1)
2014    (cond (cmp (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (minmax (x c)) if:
2015      1) Conversions are type widening from smaller type.
2016      2) Const c1 equals to c2 after canonicalizing comparison.
2017      3) Comparison has tree code LT, LE, GT or GE.
2018    This specific pattern is needed when (cmp (convert x) c) may not
2019    be simplified by comparison patterns because of multiple uses of
2020    x.  It also makes sense here because simplifying across multiple
2021    referred var is always benefitial for complicated cases.
2023    Case 2)
2024    (cond (eq (convert1? x) c1) (convert2? x) c2) -> (cond (eq x c1) c1 c2).  */
2025 (for cmp (lt le gt ge eq)
2026  (simplify
2027   (cond (cmp (convert1? @1) INTEGER_CST@3) (convert2? @1) INTEGER_CST@2)
2028   (with
2029    {
2030      tree from_type = TREE_TYPE (@1);
2031      tree c1_type = TREE_TYPE (@3), c2_type = TREE_TYPE (@2);
2032      enum tree_code code = ERROR_MARK;
2034      if (INTEGRAL_TYPE_P (from_type)
2035          && int_fits_type_p (@2, from_type)
2036          && (types_match (c1_type, from_type)
2037              || (TYPE_PRECISION (c1_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2038                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2039                      || TYPE_SIGN (c1_type) == TYPE_SIGN (from_type))))
2040          && (types_match (c2_type, from_type)
2041              || (TYPE_PRECISION (c2_type) > TYPE_PRECISION (from_type)
2042                  && (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2043                      || TYPE_SIGN (c2_type) == TYPE_SIGN (from_type)))))
2044        {
2045          if (cmp != EQ_EXPR)
2046            {
2047              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) - 1))
2048                {
2049                  /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2050                  if (cmp == LE_EXPR)
2051                    code = LT_EXPR;
2052                  /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2053                  if (cmp == GT_EXPR)
2054                    code = GE_EXPR;
2055                }
2056              if (wi::to_widest (@3) == (wi::to_widest (@2) + 1))
2057                {
2058                  /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2059                  if (cmp == LT_EXPR)
2060                    code = LE_EXPR;
2061                  /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2062                  if (cmp == GE_EXPR)
2063                    code = GT_EXPR;
2064                }
2065              if (code != ERROR_MARK
2066                  || wi::to_widest (@2) == wi::to_widest (@3))
2067                {
2068                  if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2069                    code = MIN_EXPR;
2070                  if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2071                    code = MAX_EXPR;
2072                }
2073            }
2074          /* Can do A == C1 ? A : C2  ->  A == C1 ? C1 : C2?  */
2075          else if (int_fits_type_p (@3, from_type))
2076            code = EQ_EXPR;
2077        }
2078    }
2079    (if (code == MAX_EXPR)
2080     (convert (max @1 (convert @2)))
2081     (if (code == MIN_EXPR)
2082      (convert (min @1 (convert @2)))
2083      (if (code == EQ_EXPR)
2084       (convert (cond (eq @1 (convert @3))
2085                      (convert:from_type @3) (convert:from_type @2)))))))))
2087 /* (cond (cmp (convert? x) c1) (op x c2) c3) -> (op (minmax x c1) c2) if:
2089      1) OP is PLUS or MINUS.
2090      2) CMP is LT, LE, GT or GE.
2091      3) C3 == (C1 op C2), and computation doesn't have undefined behavior.
2093    This pattern also handles special cases like:
2095      A) Operand x is a unsigned to signed type conversion and c1 is
2096         integer zero.  In this case,
2097           (signed type)x  < 0  <=>  x  > MAX_VAL(signed type)
2098           (signed type)x >= 0  <=>  x <= MAX_VAL(signed type)
2099      B) Const c1 may not equal to (C3 op' C2).  In this case we also
2100         check equality for (c1+1) and (c1-1) by adjusting comparison
2101         code.
2103    TODO: Though signed type is handled by this pattern, it cannot be
2104    simplified at the moment because C standard requires additional
2105    type promotion.  In order to match&simplify it here, the IR needs
2106    to be cleaned up by other optimizers, i.e, VRP.  */
2107 (for op (plus minus)
2108  (for cmp (lt le gt ge)
2109   (simplify
2110    (cond (cmp (convert? @X) INTEGER_CST@1) (op @X INTEGER_CST@2) INTEGER_CST@3)
2111    (with { tree from_type = TREE_TYPE (@X), to_type = TREE_TYPE (@1); }
2112     (if (types_match (from_type, to_type)
2113          /* Check if it is special case A).  */
2114          || (TYPE_UNSIGNED (from_type)
2115              && !TYPE_UNSIGNED (to_type)
2116              && TYPE_PRECISION (from_type) == TYPE_PRECISION (to_type)
2117              && integer_zerop (@1)
2118              && (cmp == LT_EXPR || cmp == GE_EXPR)))
2119      (with
2120       {
2121         bool overflow = false;
2122         enum tree_code code, cmp_code = cmp;
2123         wide_int real_c1, c1 = @1, c2 = @2, c3 = @3;
2124         signop sgn = TYPE_SIGN (from_type);
2126         /* Handle special case A), given x of unsigned type:
2127             ((signed type)x  < 0) <=> (x  > MAX_VAL(signed type))
2128             ((signed type)x >= 0) <=> (x <= MAX_VAL(signed type))  */
2129         if (!types_match (from_type, to_type))
2130           {
2131             if (cmp_code == LT_EXPR)
2132               cmp_code = GT_EXPR;
2133             if (cmp_code == GE_EXPR)
2134               cmp_code = LE_EXPR;
2135             c1 = wi::max_value (to_type);
2136           }
2137         /* To simplify this pattern, we require c3 = (c1 op c2).  Here we
2138            compute (c3 op' c2) and check if it equals to c1 with op' being
2139            the inverted operator of op.  Make sure overflow doesn't happen
2140            if it is undefined.  */
2141         if (op == PLUS_EXPR)
2142           real_c1 = wi::sub (c3, c2, sgn, &overflow);
2143         else
2144           real_c1 = wi::add (c3, c2, sgn, &overflow);
2146         code = cmp_code;
2147         if (!overflow || !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (from_type))
2148           {
2149             /* Check if c1 equals to real_c1.  Boundary condition is handled
2150                by adjusting comparison operation if necessary.  */
2151             if (!wi::cmp (wi::sub (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2152                 && !overflow)
2153               {
2154                 /* X <= Y - 1 equals to X < Y.  */
2155                 if (cmp_code == LE_EXPR)
2156                   code = LT_EXPR;
2157                 /* X > Y - 1 equals to X >= Y.  */
2158                 if (cmp_code == GT_EXPR)
2159                   code = GE_EXPR;
2160               }
2161             if (!wi::cmp (wi::add (real_c1, 1, sgn, &overflow), c1, sgn)
2162                 && !overflow)
2163               {
2164                 /* X < Y + 1 equals to X <= Y.  */
2165                 if (cmp_code == LT_EXPR)
2166                   code = LE_EXPR;
2167                 /* X >= Y + 1 equals to X > Y.  */
2168                 if (cmp_code == GE_EXPR)
2169                   code = GT_EXPR;
2170               }
2171             if (code != cmp_code || !wi::cmp (real_c1, c1, sgn))
2172               {
2173                 if (cmp_code == LT_EXPR || cmp_code == LE_EXPR)
2174                   code = MIN_EXPR;
2175                 if (cmp_code == GT_EXPR || cmp_code == GE_EXPR)
2176                   code = MAX_EXPR;
2177               }
2178           }
2179       }
2180       (if (code == MAX_EXPR)
2181        (op (max @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2182            { wide_int_to_tree (from_type, c2); })
2183        (if (code == MIN_EXPR)
2184         (op (min @X { wide_int_to_tree (from_type, real_c1); })
2185             { wide_int_to_tree (from_type, c2); })))))))))
2187 (for cnd (cond vec_cond)
2188  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
2189  (simplify
2190   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
2191   (cnd @0 @1 @3))
2192  (simplify
2193   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
2194   (cnd @0 @1 @3))
2195  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
2196  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
2197     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
2198     The following is still important to merge then and else arm cases
2199     from if-conversion.  */
2200  (simplify
2201   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
2202   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2203        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
2204        && invert_tree_comparison
2205            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
2206        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
2207        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
2208    (cnd @0 @1 @3)))
2209  (simplify
2210   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
2211   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
2212        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
2213        && invert_tree_comparison
2214            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
2215        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
2216        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
2217    (cnd @0 @3 @4)))
2219  /* A ? B : B -> B.  */
2220  (simplify
2221   (cnd @0 @1 @1)
2222   @1)
2224  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
2225  (simplify
2226   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
2227   (cnd @0 @2 @1)))
2229 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
2230    return all -1 or all 0 results.  */
2231 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2232    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2233 (simplify
2234  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2235  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2236       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2237       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2238           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2239   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2241 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2242 (simplify
2243  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2244  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2245       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2246       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2247           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2248   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2251 /* Simplifications of comparisons.  */
2253 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2254    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2255    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2256 (for cmp  (le gt)
2257      acmp (lt ge)
2258  (simplify
2259   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2260   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2261    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2262 (for cmp  (ge lt)
2263      acmp (gt le)
2264  (simplify
2265   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2266   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2267    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2270 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2271    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2272    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2273    that with expression code iteration.  */
2274 (for cmp (tcc_comparison)
2275      icmp (inverted_tcc_comparison)
2276      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2277  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2278     and handle some more cases by using
2279       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2280     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2281     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2282  (simplify
2283   (bit_not (cmp @0 @1))
2284   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2285        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2286    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2287       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2288       a computed operator in the replacement tree thus we have
2289       to play the trick below.  */
2290    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2291              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2292     (if (ic == icmp)
2293      (icmp @0 @1)
2294      (if (ic == ncmp)
2295       (ncmp @0 @1))))))
2296  (simplify
2297   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2298   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2299             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2300    (if (ic == icmp)
2301     (icmp @0 @1)
2302     (if (ic == ncmp)
2303      (ncmp @0 @1))))))
2305 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2306    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2307    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2308    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2309    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2310 (for cmp (eq ne)
2311  (simplify
2312   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2313   (if (single_use (@2))
2314    (cmp @0 @1))))
2316 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2317    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2318    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2319    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2320 (for cmp (simple_comparison)
2321      scmp (swapped_simple_comparison)
2322  (simplify
2323   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2324   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2325   (if (integer_zerop (@1))
2326    (cmp @1 @2)
2327    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2328         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2329         && single_use (@3))
2330     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2331     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2332      (scmp @0 @2)
2333      (cmp @0 @2))))))
2335 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2336    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2337 (for cmp (eq ge le)
2338  (simplify
2339   (cmp @0 @0)
2340   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2341        || ! HONOR_NANS (@0))
2342    { constant_boolean_node (true, type); }
2343    (if (cmp != EQ_EXPR)
2344     (eq @0 @0)))))
2345 (for cmp (ne gt lt)
2346  (simplify
2347   (cmp @0 @0)
2348   (if (cmp != NE_EXPR
2349        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2350        || ! HONOR_NANS (@0))
2351    { constant_boolean_node (false, type); })))
2352 (for cmp (unle unge uneq)
2353  (simplify
2354   (cmp @0 @0)
2355   { constant_boolean_node (true, type); }))
2356 (for cmp (unlt ungt)
2357  (simplify
2358   (cmp @0 @0)
2359   (unordered @0 @0)))
2360 (simplify
2361  (ltgt @0 @0)
2362  (if (!flag_trapping_math)
2363   { constant_boolean_node (false, type); }))
2365 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2366 (for cmp (simple_comparison)
2367  (simplify
2368   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2369   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2370    (cmp @1 @0))))
2372 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2373 (for cmp (simple_comparison)
2374      scmp (swapped_simple_comparison)
2375  (simplify
2376   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2377   (if (single_use (@2)
2378        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2379    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2381 (for cmp (simple_comparison)
2382  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2383  (simplify
2384   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2385   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2386        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2387            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2388        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2389            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2390    (with
2391     {
2392       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2393       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2394         {
2395           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2396           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2397               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2398             type1 = float_type_node;
2399           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2400               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2401             type1 = double_type_node;
2402         }
2403       tree newtype
2404         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2405            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2406     }
2407     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2408      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2410  (simplify
2411   (cmp @0 REAL_CST@1)
2412   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2413   (switch
2414    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2415    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2416     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2417    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2418    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2419         && ! HONOR_SNANS (@1))
2420     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2421    /* Fold comparisons against infinity.  */
2422    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2423         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2424     (with
2425      {
2426        REAL_VALUE_TYPE max;
2427        enum tree_code code = cmp;
2428        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2429        if (neg)
2430          code = swap_tree_comparison (code);
2431      }
2432      (switch
2433       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2434       (if (code == GT_EXPR
2435            && ! HONOR_SNANS (@0))
2436        { constant_boolean_node (false, type); })
2437       (if (code == LE_EXPR)
2438        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2439        (if (! HONOR_NANS (@0))
2440         { constant_boolean_node (true, type); }
2441         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2442         (eq @0 @0)))
2443       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2444       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2445        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2446         (if (neg)
2447          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2448          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2449       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2450       (if (code == LT_EXPR)
2451        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2452         (if (neg)
2453          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2454          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2455       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2456       (if (code == NE_EXPR)
2457        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2458         (if (! HONOR_NANS (@0))
2459          (if (neg)
2460           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2461           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2462          (if (neg)
2463           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2464            { build_one_cst (type); })
2465           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2466            { build_one_cst (type); }))))))))))
2468  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2469     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2470     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2471     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2472  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2473   (for op (plus minus)
2474    (simplify
2475     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2476     (with
2477      {
2478        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2479                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2480      }
2481      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2482       (cmp @0 { tem; }))))))
2484  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2485     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2486     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2487     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2488  (if (flag_associative_math)
2489   (simplify
2490    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2491    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2492     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2493      (cmp { tem; } @1)))))
2495  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2496  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2497       && ! flag_errno_math)
2498   (for sq (SQRT)
2499    (simplify
2500     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2501     (switch
2502      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2503       (switch
2504        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2505        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2506         { constant_boolean_node (false, type); })
2507        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2508           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2509        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2510         { constant_boolean_node (true, type); })
2511        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2512        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2513      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2514       (switch
2515        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2516        (if (cmp == LT_EXPR)
2517         { constant_boolean_node (false, type); })
2518        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2519        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2520         { constant_boolean_node (true, type); })
2521        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2522        (if (cmp == LE_EXPR)
2523         (eq @0 @1))
2524        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2525           == or !=.  In the last case:
2527             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2529           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2530           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2531        (cmp @0 @1)))
2532      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2533       (with
2534        {
2535          REAL_VALUE_TYPE c2;
2536          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2537                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2538          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2539        }
2540        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2541         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2542         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2543          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2544          { constant_boolean_node (false, type); })
2545         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2546         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2547      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2548       (with
2549        {
2550          REAL_VALUE_TYPE c2;
2551          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2552                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2553          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2554        }
2555        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2556         (switch
2557          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2558             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2559          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2560           { constant_boolean_node (true, type); })
2561          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2562             don't care about NaNs.  */
2563          (if (! HONOR_NANS (@0))
2564           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2565          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2566             don't care about Infinities.  */
2567          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2568           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2569          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2570          (if (GENERIC)
2571           (truth_andif
2572            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2573            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2574         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2575         (if (! HONOR_NANS (@0))
2576          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2577          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2578          (if (GENERIC)
2579           (truth_andif
2580            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2581            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2583 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2584 (for cmp (eq ne)
2585  (simplify
2586   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2587   (if (!integer_zerop (@1))
2588    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2589     (cmp @0 @2)
2590     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2591      (with
2592       {
2593         bool ovf;
2594         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2595       }
2596       (if (ovf)
2597        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2598        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2599 (for cmp (lt le gt ge)
2600  (simplify
2601   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2602   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2603    (with
2604     {
2605       bool ovf;
2606       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2607     }
2608     (if (ovf)
2609      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2610                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2611      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2613 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2614 (simplify
2615  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2616  (if (types_match (@0, @1))
2617   (unordered @0 @1)))
2618 (simplify
2619  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2620  (if (types_match (@0, @1))
2621   (ordered @0 @1)))
2622 (simplify
2623  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2624  @2)
2625 (simplify
2626  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2627  @2)
2629 /* Simple range test simplifications.  */
2630 /* A < B || A >= B -> true.  */
2631 (for test1 (lt le le le ne ge)
2632      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2633  (simplify
2634   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2635   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2636        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2637    { constant_boolean_node (true, type); })))
2638 /* A < B && A >= B -> false.  */
2639 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2640      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2641  (simplify
2642   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2643   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2644        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2645    { constant_boolean_node (false, type); })))
2647 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2648 (for cmp (tcc_comparison)
2649      scmp (swapped_tcc_comparison)
2650  (simplify
2651   (cmp (negate @0) (negate @1))
2652   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2653        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2654            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2655    (scmp @0 @1)))
2656  (simplify
2657   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2658   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2659        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2660            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2661    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2662     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2663      (scmp @0 { tem; }))))))
2665 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2666 (for op (eq ne)
2667  (simplify
2668   (op (abs @0) zerop@1)
2669   (op @0 @1)))
2671 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2672 (for cmp (simple_comparison)
2673  (simplify
2674   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2675   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2676        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2677           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2678        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2679             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2680             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2681        && single_use (@0))
2682    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2683         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2684             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2685         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2686             || cmp == NE_EXPR
2687             || cmp == EQ_EXPR)
2688         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2689     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2690        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2691        constant which fold_convert produces.  */
2692     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2693      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2694                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2695      (cmp @00 (convert @1)))
2697     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2698      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2699      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2700            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2701            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2702                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2703           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2704               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2705                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2706                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2707                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2708               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2709                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2710                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2711       (cmp @00 (convert @10))
2712       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2713            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2714            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2715        (with
2716         {
2717           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2718           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2719           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2720           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2721         }
2722         (if (above || below)
2723          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2724           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2725           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2726            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2727            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2728             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2730 (for cmp (eq ne)
2731  /* A local variable can never be pointed to by
2732     the default SSA name of an incoming parameter.
2733     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2734  (simplify
2735   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2736   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2737        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2738    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2739     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2740          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2741      (if (cmp == NE_EXPR)
2742       { constant_boolean_node (true, type); }
2743       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2745 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2746 (for cmp (eq ne)
2748  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2749     Similarly for NE_EXPR.  */
2750  (simplify
2751   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2752   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2753        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2754    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2756  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2757  (simplify
2758   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2759   (cmp @0 @1))
2761  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2762     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2763  (simplify
2764   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2765   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2767  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2768  (simplify
2769   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2770   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2771    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2773  (simplify
2774   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2775   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2776    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2778 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2779    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2780 (for cmp (eq ne)
2781      icmp (ne eq)
2782  (simplify
2783   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2784   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2786 /* If we have (A & C) != 0 ? D : 0 where C and D are powers of 2,
2787    convert this into a shift followed by ANDing with D.  */
2788 (simplify
2789  (cond
2790   (ne (bit_and @0 integer_pow2p@1) integer_zerop)
2791   integer_pow2p@2 integer_zerop)
2792  (with {
2793     int shift = wi::exact_log2 (@2) - wi::exact_log2 (@1);
2794   }
2795   (if (shift > 0)
2796    (bit_and
2797     (lshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node, shift); }) @2)
2798    (bit_and
2799     (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, -shift); })) @2))))
2801 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2802    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2803 (for cmp (eq ne)
2804      ncmp (ge lt)
2805  (simplify
2806   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2807   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2808        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2809            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2810        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2811        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2812    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2813     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2815 /* If we have A < 0 ? C : 0 where C is a power of 2, convert
2816    this into a right shift or sign extension followed by ANDing with C.  */
2817 (simplify
2818  (cond
2819   (lt @0 integer_zerop)
2820   integer_pow2p@1 integer_zerop)
2821  (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
2822   (with {
2823     int shift = element_precision (@0) - wi::exact_log2 (@1) - 1;
2824    }
2825    (if (shift >= 0)
2826     (bit_and
2827      (convert (rshift @0 { build_int_cst (integer_type_node, shift); }))
2828      @1)
2829     /* Otherwise ctype must be wider than TREE_TYPE (@0) and pure
2830        sign extension followed by AND with C will achieve the effect.  */
2831     (bit_and (convert @0) @1)))))
2833 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2834    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2835    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2836    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2837 (for cmp (simple_comparison)
2838  (simplify
2839   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2840   (with
2841    {
2842      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2843      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2844      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2845      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2846        {
2847          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2848          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2849        }
2850      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2851        {
2852          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2853          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2854        }
2855    }
2856    (if (base0 && base1)
2857     (with
2858      {
2859        int equal = 2;
2860        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2861           the value expressions might point to fields/elements
2862           of other vars etc.  */
2863        if (GENERIC
2864            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2865                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2866          ;
2867        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2868                 && decl_in_symtab_p (base1))
2869          equal = symtab_node::get_create (base0)
2870                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2871        else if ((DECL_P (base0)
2872                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2873                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2874                 && (DECL_P (base1)
2875                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2876                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2877          equal = (base0 == base1);
2878      }
2879      (if (equal == 1
2880           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2881               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2882               || off0 == off1
2883               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2884               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2885               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2886                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2887       (switch
2888        (if (cmp == EQ_EXPR)
2889         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2890        (if (cmp == NE_EXPR)
2891         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2892        (if (cmp == LT_EXPR)
2893         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2894        (if (cmp == LE_EXPR)
2895         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2896        (if (cmp == GE_EXPR)
2897         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2898        (if (cmp == GT_EXPR)
2899         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2900       (if (equal == 0
2901            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2902            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2903            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2904                || off0 == off1))
2905        (switch
2906         (if (cmp == EQ_EXPR)
2907          { constant_boolean_node (false, type); })
2908         (if (cmp == NE_EXPR)
2909          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2911 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2912 (for neeq (ne eq)
2913  (simplify
2914   (neeq @0 @1)
2915   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2916        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2917    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2919 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2920    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2921    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2922    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2923    canonicalizaion is not wanted.  */
2925 (for cmp (ne eq)
2926  (simplify
2927   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2928   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2929         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2930       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2931           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2932    (cmp @0 (convert @1)))))
2934 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2935 (for cmp (lt gt le ge)
2936  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2937     the specified precision will have known values.  */
2938  (simplify
2939   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2940   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2941        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2942    (with
2943     {
2944       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2945       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2946       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2947       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2948       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2949     }
2950     (switch
2951      (if (wi::eq_p (@1, max))
2952       (switch
2953        (if (cmp == GT_EXPR)
2954         { constant_boolean_node (false, type); })
2955        (if (cmp == GE_EXPR)
2956         (eq @2 @1))
2957        (if (cmp == LE_EXPR)
2958         { constant_boolean_node (true, type); })
2959        (if (cmp == LT_EXPR)
2960         (ne @2 @1))))
2961      (if (wi::eq_p (@1, min))
2962       (switch
2963        (if (cmp == LT_EXPR)
2964         { constant_boolean_node (false, type); })
2965        (if (cmp == LE_EXPR)
2966         (eq @2 @1))
2967        (if (cmp == GE_EXPR)
2968         { constant_boolean_node (true, type); })
2969        (if (cmp == GT_EXPR)
2970         (ne @2 @1))))
2971      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2972       (switch
2973        (if (cmp == GT_EXPR)
2974         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2975        (if (cmp == LE_EXPR)
2976         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2977      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2978       (switch
2979        (if (cmp == GE_EXPR)
2980         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2981        (if (cmp == LT_EXPR)
2982         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2983      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2984           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2985           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2986              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2987              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2988              max associated with this sign bit.  */
2989           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2990           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2991           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2992       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2993          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2994       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2995        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2996         (if (cmp == LE_EXPR)
2997          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2998          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
3000 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
3001  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
3002  (simplify
3003   (cmp @0 REAL_CST@1)
3004   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
3005        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
3006    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
3007                             ? false : true, type); })))
3009 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
3010 (simplify
3011  (ne @0 integer_zerop)
3012  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3013       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3014   (non_lvalue @0)))
3015 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
3016 (simplify
3017  (eq @0 integer_onep)
3018  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
3019       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
3020   (non_lvalue @0)))
3021 /* Do not handle
3022    bool_var == 0 becomes !bool_var or
3023    bool_var != 1 becomes !bool_var
3024    here because that only is good in assignment context as long
3025    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
3026    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
3027    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
3029 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
3030    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
3031    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
3032    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
3033 (for cmp (lt le ge gt)
3034      out (gt gt le le)
3035  (simplify
3036   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
3037   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3038        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
3039        && wi::ne_p (@1, 0)
3040        && single_use (@2))
3041    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
3042                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
3044 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
3045    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
3046    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
3047 (for cmp (gt le)
3048  (simplify
3049   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
3050   (if (single_use (@2)
3051        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3052        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3053        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3054    (cmp @1 @0))))
3056 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
3057 /* A - B > A  */
3058 (for cmp (gt le)
3059      out (ne eq)
3060  (simplify
3061   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
3062   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3063        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3064    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3065 /* A + B < A  */
3066 (for cmp (lt ge)
3067      out (ne eq)
3068  (simplify
3069   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
3070   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
3071        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
3072    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
3074 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
3075    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
3076 (for cmp (lt ge)
3077      out (ne eq)
3078  (simplify
3079   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
3080   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
3081    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
3082     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
3084 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
3085    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
3086    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
3087    section that follows this one.
3089    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
3090    the following:
3092    - the rule describes an identity
3094    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
3095      multiplication
3097    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
3098      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
3099      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
3100      when the operand has that value.)  */
3102 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
3103  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
3104  (simplify
3105   (mult (SQRT@1 @0) @1)
3106   (if (!HONOR_SNANS (type))
3107    @0))
3109  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
3110  (for root (SQRT CBRT)
3111   (simplify
3112    (mult (root:s @0) (root:s @1))
3113     (root (mult @0 @1))))
3115  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
3116  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3117   (simplify
3118    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
3119     (exps (plus @0 @1))))
3121  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
3122  (for root (SQRT CBRT)
3123   (simplify
3124    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
3125     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
3127  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
3128  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3129   (simplify
3130    (rdiv @0 (exps:s @1))
3131     (mult @0 (exps (negate @1)))))
3133  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
3134       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3135   /* logN(expN(x)) -> x.  */
3136   (simplify
3137    (logs (exps @0))
3138    @0)
3139   /* expN(logN(x)) -> x.  */
3140   (simplify
3141    (exps (logs @0))
3142    @0))
3144  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
3145     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
3146     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
3147  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
3148       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
3149   (simplify
3150    (logs (exps @0))
3151    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3152     (with {
3153       tree x;
3154       switch (exps)
3155         {
3156         CASE_CFN_EXP:
3157           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
3158           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
3159           break;
3160         CASE_CFN_EXP2:
3161           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
3162           x = build_real (type, dconst2);
3163           break;
3164         CASE_CFN_EXP10:
3165         CASE_CFN_POW10:
3166           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
3167           {
3168             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
3169             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
3170             x = build_real (type, dconst10);
3171           }
3172           break;
3173         default:
3174           gcc_unreachable ();
3175         }
3176       }
3177      (mult (logs { x; }) @0)))))
3179  (for logs (LOG LOG
3180             LOG2 LOG2
3181             LOG10 LOG10)
3182       exps (SQRT CBRT)
3183   (simplify
3184    (logs (exps @0))
3185    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
3186     (with {
3187       tree x;
3188       switch (exps)
3189         {
3190         CASE_CFN_SQRT:
3191           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
3192           x = build_real (type, dconsthalf);
3193           break;
3194         CASE_CFN_CBRT:
3195           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
3196           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
3197           break;
3198         default:
3199           gcc_unreachable ();
3200         }
3201       }
3202      (mult { x; } (logs @0))))))
3204  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
3205  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
3206       pows (POW)
3207   (simplify
3208    (logs (pows @0 @1))
3209    (mult @1 (logs @0))))
3211  (for sqrts (SQRT)
3212       cbrts (CBRT)
3213       pows (POW)
3214       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
3215   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
3216   (simplify
3217    (sqrts (exps @0))
3218    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
3219   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
3220   (simplify
3221    (cbrts (exps @0))
3222    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3223   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
3224   (simplify
3225    (pows (exps @0) @1)
3226    (exps (mult @0 @1))))
3228  /* tan(atan(x)) -> x.  */
3229  (for tans (TAN)
3230       atans (ATAN)
3231   (simplify
3232    (tans (atans @0))
3233    @0)))
3235 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
3236 (simplify
3237  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
3238  (abs @0))
3240 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
3241 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3242  (simplify
3243   (fns (fns @0))
3244   (fns @0)))
3245 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
3246 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
3247  (simplify
3248   (fns integer_valued_real_p@0)
3249   @0))
3251 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
3252 (simplify
3253  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
3254  (abs @0))
3256 /* pow(1,x) -> 1.  */
3257 (simplify
3258  (POW real_onep@0 @1)
3259  @0)
3261 (simplify
3262  /* copysign(x,x) -> x.  */
3263  (COPYSIGN @0 @0)
3264  @0)
3266 (simplify
3267  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3268  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3269  (abs @0))
3271 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3272  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3273  (simplify
3274   (scale real_zerop@0 @1)
3275   @0)
3276  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3277  (simplify
3278   (scale @0 integer_zerop@1)
3279   @0)
3280  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3281  (simplify
3282   (scale REAL_CST@0 @1)
3283   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3284    @0)))
3286 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3287    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3289    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3290    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3291    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3292    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3294 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3295  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3296  (simplify
3297   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3298    (SIN @0))
3300  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3301  (simplify
3302   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3303   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3304    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3306  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3307  (simplify
3308   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3309    (TAN @0))
3311  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3312  (simplify
3313   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3314    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3316  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3317  (simplify
3318   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3319   (if (! HONOR_NANS (@0)
3320        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3321    (COS @0)))
3323  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3324  (simplify
3325   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3326   (if (! HONOR_NANS (@0)
3327        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3328    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3330  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3331  (simplify
3332   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3333    (POW @0 (plus @1 @2)))
3335  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3336  (simplify
3337   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3338    (POW (mult @0 @2) @1))
3340  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3341  (simplify
3342   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3343    (POWI (mult @0 @2) @1))
3345  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3346  (simplify
3347   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3348   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3349    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3351  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3352  (simplify
3353   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3354    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3356  (for sqrts (SQRT)
3357       cbrts (CBRT)
3358       pows (POW)
3359   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3360   (simplify
3361    (sqrts (sqrts @0))
3362    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3363   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3364   (simplify
3365    (sqrts (cbrts @0))
3366    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3367   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3368   (simplify
3369    (cbrts (sqrts @0))
3370    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3371   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3372   (simplify
3373    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3374    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3375   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3376   (simplify
3377    (sqrts (pows @0 @1))
3378    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3379   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3380   (simplify
3381    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3382    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3383   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3384   (simplify
3385    (pows (sqrts @0) @1)
3386    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3387   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3388   (simplify
3389    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3390    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3391   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3392   (simplify
3393    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3394    (pows @0 (mult @1 @2))))
3396  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3397  (simplify
3398   (CABS (complex @0 @0))
3399   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3401  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3402  (simplify
3403   (HYPOT @0 @0)
3404   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3406  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3407  (for cexps (CEXP)
3408       exps (EXP)
3409       cexpis (CEXPI)
3410   (simplify
3411    (cexps compositional_complex@0)
3412    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3413     (complex
3414      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3415      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3417 (if (canonicalize_math_p ())
3418  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3419  (for floors (FLOOR)
3420       truncs (TRUNC)
3421   (simplify
3422    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3423    (truncs @0))))
3425 (match double_value_p
3426  @0
3427  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3428 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3429             BUILT_IN_FLOORL
3430             BUILT_IN_CEILL
3431             BUILT_IN_ROUNDL
3432             BUILT_IN_NEARBYINTL
3433             BUILT_IN_RINTL)
3434      tos (BUILT_IN_TRUNC
3435           BUILT_IN_FLOOR
3436           BUILT_IN_CEIL
3437           BUILT_IN_ROUND
3438           BUILT_IN_NEARBYINT
3439           BUILT_IN_RINT)
3440  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3441  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3442   (simplify
3443    (froms (convert double_value_p@0))
3444    (convert (tos @0)))))
3446 (match float_value_p
3447  @0
3448  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3449 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3450             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3451             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3452             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3453             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3454             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3455      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3456           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3457           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3458           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3459           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3460           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3461  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3462     if x is a float.  */
3463  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3464       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3465   (simplify
3466    (froms (convert float_value_p@0))
3467    (convert (tos @0)))))
3469 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3470      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3471  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3472  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3473   (simplify
3474    (froms (convert double_value_p@0))
3475    (tos @0))))
3477 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3478             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3479      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3480  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3481     if x is a float.  */
3482  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3483   (simplify
3484    (froms (convert float_value_p@0))
3485    (tos @0))))
3487 (if (canonicalize_math_p ())
3488  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3489  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3490   (simplify
3491    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3492    (fix_trunc @0))))
3494 (if (canonicalize_math_p ())
3495  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3496  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3497            ICEIL LCEIL LLCEIL
3498            IROUND LROUND LLROUND)
3499   (simplify
3500    (fns integer_valued_real_p@0)
3501    (fix_trunc @0)))
3502  (if (!flag_errno_math)
3503   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3504   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3505    (simplify
3506     (rints integer_valued_real_p@0)
3507     (fix_trunc @0)))))
3509 (if (canonicalize_math_p ())
3510  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3511       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3512       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3513   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3514      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3515   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3516        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3517    (simplify
3518     (ifn @0)
3519     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3520   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3521      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3522   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3523        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3524    (simplify
3525     (llfn @0)
3526     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3528 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3529 (simplify
3530  (CPROJ @0)
3531  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3532    @0))
3534 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3535    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3536 (simplify
3537  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3538  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3539   { build_complex_inf (type, false); }))
3541 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3542 (simplify
3543  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3544  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3545   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3547 (for pows (POW)
3548      sqrts (SQRT)
3549      cbrts (CBRT)
3550  (simplify
3551   (pows @0 REAL_CST@1)
3552   (with {
3553     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3554     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3555    }
3556    (switch
3557     /* pow(x,0) -> 1.  */
3558     (if (real_equal (value, &dconst0))
3559      { build_real (type, dconst1); })
3560     /* pow(x,1) -> x.  */
3561     (if (real_equal (value, &dconst1))
3562      @0)
3563     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3564     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3565      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3566     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3567     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3568          && canonicalize_math_p ()
3569          && real_equal (value, &dconsthalf))
3570      (sqrts @0))
3571     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3572     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3573          && canonicalize_math_p ()
3574          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3575              real_equal (value, &tmp)))
3576      (cbrts @0))))))
3578 /* powi(1,x) -> 1.  */
3579 (simplify
3580  (POWI real_onep@0 @1)
3581  @0)
3583 (simplify
3584  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3585  (switch
3586   /* powi(x,0) -> 1.  */
3587   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3588    { build_real (type, dconst1); })
3589   /* powi(x,1) -> x.  */
3590   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3591    @0)
3592   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3593   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3594    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3596 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3598    These are conceptually similar to the transformations performed for
3599    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3600    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3602 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3603    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3604    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3605    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3606    operation and convert the result to the desired type.  */
3607 (for op (plus minus)
3608   (simplify
3609     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3610     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3611          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3612             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3613          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3614          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3615          /* The precision of the type of each operand must match the
3616             precision of the mode of each operand, similarly for the
3617             result.  */
3618          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3619              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3620          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3621              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3622          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3623          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3624          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3625          && types_match (@0, type)
3626          && (types_match (@0, @1)
3627              /* Or the second operand is const integer or converted const
3628                 integer from valueize.  */
3629              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3630       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3631         (op @0 (convert @1))
3632         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3633          (convert (op (convert:utype @0)
3634                       (convert:utype @1))))))))
3636 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3637    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3638    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3639    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3640    arithmetic operation.  */
3641 (for op (minus plus)
3642  (simplify
3643   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3644   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3645        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3646           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3647        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3648        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3649        /* The precision of the type of each operand must match the
3650           precision of the mode of each operand, similarly for the
3651           result.  */
3652        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3653            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3654        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3655            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3656        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3657        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3658        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3659        && types_match (@0, @1)
3660        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3661            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3662        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3663                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3664    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3665     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3666      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3667     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3668      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3669                (convert:utype @4))))))))
3671 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3672    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3673 (for op (lt le gt ge)
3674      ext (min min max max)
3675  (simplify
3676   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3677   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3678        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3679    (op @0 (ext @1 @2)))))
3681 (simplify
3682  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3683  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3684  { integer_zero_node; })
3686 (simplify
3687  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3688  (SIGNBIT @0)
3689  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3690   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3692 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3693 (for cmp (eq ne)
3694  (for op (plus minus)
3695       rop (minus plus)
3696   (simplify
3697    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3698    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3699         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3700         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3701         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3702     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3703      (if (TREE_OVERFLOW (res)
3704           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3705       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3706       (if (single_use (@3))
3707        (cmp @0 { res; }))))))))
3708 (for cmp (lt le gt ge)
3709  (for op (plus minus)
3710       rop (minus plus)
3711   (simplify
3712    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3713    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3714         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3715     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3716      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3717       {
3718         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3719                                 "when simplifying conditional to constant"),
3720                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3721         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3722         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3723         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3724                         != (op == MINUS_EXPR);
3725         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3726       }
3727       (if (single_use (@3))
3728        (with
3729         {
3730           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3731                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3732                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3733                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3734         }
3735         (cmp @0 { res; })))))))))
3737 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3739 (simplify
3740  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3741  (switch
3742   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3743        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3744    (switch
3745     (if (integer_zerop (@2))
3746      (view_convert (realpart @0)))
3747     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3748      (view_convert (imagpart @0)))))
3749   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3750        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3751        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3752        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3753        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3754        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3755             && integer_zerop (@2))
3756            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3757               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3758            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3759                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3760                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3761                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3762                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3763                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3764                                             - TYPE_PRECISION (type))
3765                                          : 0)) == 0)))
3766    (convert @0))))
3768 /* Simplify vector extracts.  */
3770 (simplify
3771  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3772  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3773       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3774           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3775               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3776   (with
3777    {
3778      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3779                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3780      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3781      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3782      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3783      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3784    }
3785    (if (n != 0
3786         && (idx % width) == 0
3787         && (n % width) == 0
3788         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3789     (with
3790      {
3791        idx = idx / width;
3792        n = n / width;
3793        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3794        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3795        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3796          {
3797            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3798            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3799              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3800          }
3801      }
3802      (switch
3803       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3804       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3805        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3806         { build_constructor (type, NULL); }
3807         (with
3808          {
3809            idx /= k;
3810            n /= k;
3811          }
3812          (if (n == 1)
3813           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3814            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3815            { build_zero_cst (type); })
3816           {
3817             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3818             vec_alloc (vals, n);
3819             for (unsigned i = 0;
3820                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3821               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3822                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3823             build_constructor (type, vals);
3824           }))))
3825       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3826       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3827        (switch
3828         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3829          { build_zero_cst (type); })
3830         (if (n == k)
3831          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3832         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3833                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))