generic-match-head.c: Include cgraph.h.
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / fold-const.c
1 /* Fold a constant sub-tree into a single node for C-compiler
2    Copyright (C) 1987-2015 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
18 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
19
20 /*@@ This file should be rewritten to use an arbitrary precision
21   @@ representation for "struct tree_int_cst" and "struct tree_real_cst".
22   @@ Perhaps the routines could also be used for bc/dc, and made a lib.
23   @@ The routines that translate from the ap rep should
24   @@ warn if precision et. al. is lost.
25   @@ This would also make life easier when this technology is used
26   @@ for cross-compilers.  */
27
28 /* The entry points in this file are fold, size_int_wide and size_binop.
29
30    fold takes a tree as argument and returns a simplified tree.
31
32    size_binop takes a tree code for an arithmetic operation
33    and two operands that are trees, and produces a tree for the
34    result, assuming the type comes from `sizetype'.
35
36    size_int takes an integer value, and creates a tree constant
37    with type from `sizetype'.
38
39    Note: Since the folders get called on non-gimple code as well as
40    gimple code, we need to handle GIMPLE tuples as well as their
41    corresponding tree equivalents.  */
42
43 #include "config.h"
44 #include "system.h"
45 #include "coretypes.h"
46 #include "backend.h"
47 #include "predict.h"
48 #include "tree.h"
49 #include "gimple.h"
50 #include "rtl.h"
51 #include "flags.h"
52 #include "alias.h"
53 #include "fold-const.h"
54 #include "stor-layout.h"
55 #include "calls.h"
56 #include "tree-iterator.h"
57 #include "realmpfr.h"
58 #include "insn-config.h"
59 #include "expmed.h"
60 #include "dojump.h"
61 #include "explow.h"
62 #include "emit-rtl.h"
63 #include "varasm.h"
64 #include "stmt.h"
65 #include "expr.h"
66 #include "tm_p.h"
67 #include "target.h"
68 #include "diagnostic-core.h"
69 #include "intl.h"
70 #include "langhooks.h"
71 #include "md5.h"
72 #include "internal-fn.h"
73 #include "tree-eh.h"
74 #include "gimplify.h"
75 #include "tree-dfa.h"
76 #include "builtins.h"
77 #include "cgraph.h"
78 #include "generic-match.h"
79 #include "optabs.h"
80
81 #ifndef LOAD_EXTEND_OP
82 #define LOAD_EXTEND_OP(M) UNKNOWN
83 #endif
84
85 /* Nonzero if we are folding constants inside an initializer; zero
86    otherwise.  */
87 int folding_initializer = 0;
88
89 /* The following constants represent a bit based encoding of GCC's
90    comparison operators.  This encoding simplifies transformations
91    on relational comparison operators, such as AND and OR.  */
92 enum comparison_code {
93   COMPCODE_FALSE = 0,
94   COMPCODE_LT = 1,
95   COMPCODE_EQ = 2,
96   COMPCODE_LE = 3,
97   COMPCODE_GT = 4,
98   COMPCODE_LTGT = 5,
99   COMPCODE_GE = 6,
100   COMPCODE_ORD = 7,
101   COMPCODE_UNORD = 8,
102   COMPCODE_UNLT = 9,
103   COMPCODE_UNEQ = 10,
104   COMPCODE_UNLE = 11,
105   COMPCODE_UNGT = 12,
106   COMPCODE_NE = 13,
107   COMPCODE_UNGE = 14,
108   COMPCODE_TRUE = 15
109 };
110
111 static bool negate_mathfn_p (enum built_in_function);
112 static bool negate_expr_p (tree);
113 static tree negate_expr (tree);
114 static tree split_tree (tree, enum tree_code, tree *, tree *, tree *, int);
115 static tree associate_trees (location_t, tree, tree, enum tree_code, tree);
116 static enum comparison_code comparison_to_compcode (enum tree_code);
117 static enum tree_code compcode_to_comparison (enum comparison_code);
118 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
119 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
120 static tree eval_subst (location_t, tree, tree, tree, tree, tree);
121 static tree make_bit_field_ref (location_t, tree, tree,
122                                 HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT, int);
123 static tree optimize_bit_field_compare (location_t, enum tree_code,
124                                         tree, tree, tree);
125 static tree decode_field_reference (location_t, tree, HOST_WIDE_INT *,
126                                     HOST_WIDE_INT *,
127                                     machine_mode *, int *, int *,
128                                     tree *, tree *);
129 static int simple_operand_p (const_tree);
130 static bool simple_operand_p_2 (tree);
131 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
132 static tree range_predecessor (tree);
133 static tree range_successor (tree);
134 static tree fold_range_test (location_t, enum tree_code, tree, tree, tree);
135 static tree fold_cond_expr_with_comparison (location_t, tree, tree, tree, tree);
136 static tree unextend (tree, int, int, tree);
137 static tree optimize_minmax_comparison (location_t, enum tree_code,
138                                         tree, tree, tree);
139 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree, bool *);
140 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree, bool *);
141 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (location_t,
142                                                  enum tree_code, tree,
143                                                  tree, tree,
144                                                  tree, tree, int);
145 static tree fold_div_compare (location_t, enum tree_code, tree, tree, tree);
146 static bool reorder_operands_p (const_tree, const_tree);
147 static tree fold_negate_const (tree, tree);
148 static tree fold_not_const (const_tree, tree);
149 static tree fold_relational_const (enum tree_code, tree, tree, tree);
150 static tree fold_convert_const (enum tree_code, tree, tree);
151 static tree fold_view_convert_expr (tree, tree);
152 static bool vec_cst_ctor_to_array (tree, tree *);
153
154
155 /* Return EXPR_LOCATION of T if it is not UNKNOWN_LOCATION.
156    Otherwise, return LOC.  */
157
158 static location_t
159 expr_location_or (tree t, location_t loc)
160 {
161   location_t tloc = EXPR_LOCATION (t);
162   return tloc == UNKNOWN_LOCATION ? loc : tloc;
163 }
164
165 /* Similar to protected_set_expr_location, but never modify x in place,
166    if location can and needs to be set, unshare it.  */
167
168 static inline tree
169 protected_set_expr_location_unshare (tree x, location_t loc)
170 {
171   if (CAN_HAVE_LOCATION_P (x)
172       && EXPR_LOCATION (x) != loc
173       && !(TREE_CODE (x) == SAVE_EXPR
174            || TREE_CODE (x) == TARGET_EXPR
175            || TREE_CODE (x) == BIND_EXPR))
176     {
177       x = copy_node (x);
178       SET_EXPR_LOCATION (x, loc);
179     }
180   return x;
181 }
182 \f
183 /* If ARG2 divides ARG1 with zero remainder, carries out the exact
184    division and returns the quotient.  Otherwise returns
185    NULL_TREE.  */
186
187 tree
188 div_if_zero_remainder (const_tree arg1, const_tree arg2)
189 {
190   widest_int quo;
191
192   if (wi::multiple_of_p (wi::to_widest (arg1), wi::to_widest (arg2),
193                          SIGNED, &quo))
194     return wide_int_to_tree (TREE_TYPE (arg1), quo);
195
196   return NULL_TREE; 
197 }
198 \f
199 /* This is nonzero if we should defer warnings about undefined
200    overflow.  This facility exists because these warnings are a
201    special case.  The code to estimate loop iterations does not want
202    to issue any warnings, since it works with expressions which do not
203    occur in user code.  Various bits of cleanup code call fold(), but
204    only use the result if it has certain characteristics (e.g., is a
205    constant); that code only wants to issue a warning if the result is
206    used.  */
207
208 static int fold_deferring_overflow_warnings;
209
210 /* If a warning about undefined overflow is deferred, this is the
211    warning.  Note that this may cause us to turn two warnings into
212    one, but that is fine since it is sufficient to only give one
213    warning per expression.  */
214
215 static const char* fold_deferred_overflow_warning;
216
217 /* If a warning about undefined overflow is deferred, this is the
218    level at which the warning should be emitted.  */
219
220 static enum warn_strict_overflow_code fold_deferred_overflow_code;
221
222 /* Start deferring overflow warnings.  We could use a stack here to
223    permit nested calls, but at present it is not necessary.  */
224
225 void
226 fold_defer_overflow_warnings (void)
227 {
228   ++fold_deferring_overflow_warnings;
229 }
230
231 /* Stop deferring overflow warnings.  If there is a pending warning,
232    and ISSUE is true, then issue the warning if appropriate.  STMT is
233    the statement with which the warning should be associated (used for
234    location information); STMT may be NULL.  CODE is the level of the
235    warning--a warn_strict_overflow_code value.  This function will use
236    the smaller of CODE and the deferred code when deciding whether to
237    issue the warning.  CODE may be zero to mean to always use the
238    deferred code.  */
239
240 void
241 fold_undefer_overflow_warnings (bool issue, const_gimple stmt, int code)
242 {
243   const char *warnmsg;
244   location_t locus;
245
246   gcc_assert (fold_deferring_overflow_warnings > 0);
247   --fold_deferring_overflow_warnings;
248   if (fold_deferring_overflow_warnings > 0)
249     {
250       if (fold_deferred_overflow_warning != NULL
251           && code != 0
252           && code < (int) fold_deferred_overflow_code)
253         fold_deferred_overflow_code = (enum warn_strict_overflow_code) code;
254       return;
255     }
256
257   warnmsg = fold_deferred_overflow_warning;
258   fold_deferred_overflow_warning = NULL;
259
260   if (!issue || warnmsg == NULL)
261     return;
262
263   if (gimple_no_warning_p (stmt))
264     return;
265
266   /* Use the smallest code level when deciding to issue the
267      warning.  */
268   if (code == 0 || code > (int) fold_deferred_overflow_code)
269     code = fold_deferred_overflow_code;
270
271   if (!issue_strict_overflow_warning (code))
272     return;
273
274   if (stmt == NULL)
275     locus = input_location;
276   else
277     locus = gimple_location (stmt);
278   warning_at (locus, OPT_Wstrict_overflow, "%s", warnmsg);
279 }
280
281 /* Stop deferring overflow warnings, ignoring any deferred
282    warnings.  */
283
284 void
285 fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings (void)
286 {
287   fold_undefer_overflow_warnings (false, NULL, 0);
288 }
289
290 /* Whether we are deferring overflow warnings.  */
291
292 bool
293 fold_deferring_overflow_warnings_p (void)
294 {
295   return fold_deferring_overflow_warnings > 0;
296 }
297
298 /* This is called when we fold something based on the fact that signed
299    overflow is undefined.  */
300
301 static void
302 fold_overflow_warning (const char* gmsgid, enum warn_strict_overflow_code wc)
303 {
304   if (fold_deferring_overflow_warnings > 0)
305     {
306       if (fold_deferred_overflow_warning == NULL
307           || wc < fold_deferred_overflow_code)
308         {
309           fold_deferred_overflow_warning = gmsgid;
310           fold_deferred_overflow_code = wc;
311         }
312     }
313   else if (issue_strict_overflow_warning (wc))
314     warning (OPT_Wstrict_overflow, gmsgid);
315 }
316 \f
317 /* Return true if the built-in mathematical function specified by CODE
318    is odd, i.e. -f(x) == f(-x).  */
319
320 static bool
321 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
322 {
323   switch (code)
324     {
325     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASIN):
326     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
327     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
328     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
329     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CASIN):
330     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CASINH):
331     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CATAN):
332     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CATANH):
333     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
334     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CPROJ):
335     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CSIN):
336     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CSINH):
337     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CTAN):
338     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CTANH):
339     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERF):
340     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLROUND):
341     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LROUND):
342     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ROUND):
343     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIN):
344     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
345     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TAN):
346     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
347     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TRUNC):
348       return true;
349
350     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLRINT):
351     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LRINT):
352     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_NEARBYINT):
353     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_RINT):
354       return !flag_rounding_math;
355
356     default:
357       break;
358     }
359   return false;
360 }
361
362 /* Check whether we may negate an integer constant T without causing
363    overflow.  */
364
365 bool
366 may_negate_without_overflow_p (const_tree t)
367 {
368   tree type;
369
370   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
371
372   type = TREE_TYPE (t);
373   if (TYPE_UNSIGNED (type))
374     return false;
375
376   return !wi::only_sign_bit_p (t);
377 }
378
379 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
380    the function negate_expr without introducing undefined overflow.  */
381
382 static bool
383 negate_expr_p (tree t)
384 {
385   tree type;
386
387   if (t == 0)
388     return false;
389
390   type = TREE_TYPE (t);
391
392   STRIP_SIGN_NOPS (t);
393   switch (TREE_CODE (t))
394     {
395     case INTEGER_CST:
396       if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
397         return true;
398
399       /* Check that -CST will not overflow type.  */
400       return may_negate_without_overflow_p (t);
401     case BIT_NOT_EXPR:
402       return (INTEGRAL_TYPE_P (type)
403               && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type));
404
405     case FIXED_CST:
406       return true;
407
408     case NEGATE_EXPR:
409       return !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type);
410
411     case REAL_CST:
412       /* We want to canonicalize to positive real constants.  Pretend
413          that only negative ones can be easily negated.  */
414       return REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
415
416     case COMPLEX_CST:
417       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
418              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
419
420     case VECTOR_CST:
421       {
422         if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
423           return true;
424
425         int count = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
426
427         for (i = 0; i < count; i++)
428           if (!negate_expr_p (VECTOR_CST_ELT (t, i)))
429             return false;
430
431         return true;
432       }
433
434     case COMPLEX_EXPR:
435       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0))
436              && negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1));
437
438     case CONJ_EXPR:
439       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
440
441     case PLUS_EXPR:
442       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
443           || HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
444         return false;
445       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
446       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
447           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
448                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
449         return true;
450       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
451       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
452
453     case MINUS_EXPR:
454       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
455       return !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
456              && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
457              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
458                                     TREE_OPERAND (t, 1));
459
460     case MULT_EXPR:
461       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
462         break;
463
464       /* Fall through.  */
465
466     case RDIV_EXPR:
467       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (TREE_TYPE (t))))
468         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
469                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
470       break;
471
472     case TRUNC_DIV_EXPR:
473     case ROUND_DIV_EXPR:
474     case EXACT_DIV_EXPR:
475       /* In general we can't negate A / B, because if A is INT_MIN and
476          B is 1, we may turn this into INT_MIN / -1 which is undefined
477          and actually traps on some architectures.  But if overflow is
478          undefined, we can negate, because - (INT_MIN / 1) is an
479          overflow.  */
480       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
481         {
482           if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (t)))
483             break;
484           /* If overflow is undefined then we have to be careful because
485              we ask whether it's ok to associate the negate with the
486              division which is not ok for example for
487              -((a - b) / c) where (-(a - b)) / c may invoke undefined
488              overflow because of negating INT_MIN.  So do not use
489              negate_expr_p here but open-code the two important cases.  */
490           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NEGATE_EXPR
491               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == INTEGER_CST
492                   && may_negate_without_overflow_p (TREE_OPERAND (t, 0))))
493             return true;
494         }
495       else if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
496         return true;
497       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1));
498
499     case NOP_EXPR:
500       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
501       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
502         {
503           tree tem = strip_float_extensions (t);
504           if (tem != t)
505             return negate_expr_p (tem);
506         }
507       break;
508
509     case CALL_EXPR:
510       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
511       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
512         return negate_expr_p (CALL_EXPR_ARG (t, 0));
513       break;
514
515     case RSHIFT_EXPR:
516       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31 for int.  */
517       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
518         {
519           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
520           if (wi::eq_p (op1, TYPE_PRECISION (type) - 1))
521             return true;
522         }
523       break;
524
525     default:
526       break;
527     }
528   return false;
529 }
530
531 /* Given T, an expression, return a folded tree for -T or NULL_TREE, if no
532    simplification is possible.
533    If negate_expr_p would return true for T, NULL_TREE will never be
534    returned.  */
535
536 static tree
537 fold_negate_expr (location_t loc, tree t)
538 {
539   tree type = TREE_TYPE (t);
540   tree tem;
541
542   switch (TREE_CODE (t))
543     {
544     /* Convert - (~A) to A + 1.  */
545     case BIT_NOT_EXPR:
546       if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
547         return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (t, 0),
548                             build_one_cst (type));
549       break;
550
551     case INTEGER_CST:
552       tem = fold_negate_const (t, type);
553       if (TREE_OVERFLOW (tem) == TREE_OVERFLOW (t)
554           || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
555               && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
556               && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
557           || (flag_sanitize & SANITIZE_SI_OVERFLOW) == 0)
558         return tem;
559       break;
560
561     case REAL_CST:
562       tem = fold_negate_const (t, type);
563       return tem;
564
565     case FIXED_CST:
566       tem = fold_negate_const (t, type);
567       return tem;
568
569     case COMPLEX_CST:
570       {
571         tree rpart = fold_negate_expr (loc, TREE_REALPART (t));
572         tree ipart = fold_negate_expr (loc, TREE_IMAGPART (t));
573         if (rpart && ipart)
574           return build_complex (type, rpart, ipart);
575       }
576       break;
577
578     case VECTOR_CST:
579       {
580         int count = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
581         tree *elts = XALLOCAVEC (tree, count);
582
583         for (i = 0; i < count; i++)
584           {
585             elts[i] = fold_negate_expr (loc, VECTOR_CST_ELT (t, i));
586             if (elts[i] == NULL_TREE)
587               return NULL_TREE;
588           }
589
590         return build_vector (type, elts);
591       }
592
593     case COMPLEX_EXPR:
594       if (negate_expr_p (t))
595         return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type,
596                             fold_negate_expr (loc, TREE_OPERAND (t, 0)),
597                             fold_negate_expr (loc, TREE_OPERAND (t, 1)));
598       break;
599
600     case CONJ_EXPR:
601       if (negate_expr_p (t))
602         return fold_build1_loc (loc, CONJ_EXPR, type,
603                             fold_negate_expr (loc, TREE_OPERAND (t, 0)));
604       break;
605
606     case NEGATE_EXPR:
607       if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
608         return TREE_OPERAND (t, 0);
609       break;
610
611     case PLUS_EXPR:
612       if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
613           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
614         {
615           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
616           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
617               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
618                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
619             {
620               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1));
621               return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
622                                   tem, TREE_OPERAND (t, 0));
623             }
624
625           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
626           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
627             {
628               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0));
629               return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
630                                   tem, TREE_OPERAND (t, 1));
631             }
632         }
633       break;
634
635     case MINUS_EXPR:
636       /* - (A - B) -> B - A  */
637       if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
638           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
639           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
640         return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
641                             TREE_OPERAND (t, 1), TREE_OPERAND (t, 0));
642       break;
643
644     case MULT_EXPR:
645       if (TYPE_UNSIGNED (type))
646         break;
647
648       /* Fall through.  */
649
650     case RDIV_EXPR:
651       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type)))
652         {
653           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
654           if (negate_expr_p (tem))
655             return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (t), type,
656                                 TREE_OPERAND (t, 0), negate_expr (tem));
657           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
658           if (negate_expr_p (tem))
659             return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (t), type,
660                                 negate_expr (tem), TREE_OPERAND (t, 1));
661         }
662       break;
663
664     case TRUNC_DIV_EXPR:
665     case ROUND_DIV_EXPR:
666     case EXACT_DIV_EXPR:
667       /* In general we can't negate A / B, because if A is INT_MIN and
668          B is 1, we may turn this into INT_MIN / -1 which is undefined
669          and actually traps on some architectures.  But if overflow is
670          undefined, we can negate, because - (INT_MIN / 1) is an
671          overflow.  */
672       if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
673         {
674           const char * const warnmsg = G_("assuming signed overflow does not "
675                                           "occur when negating a division");
676           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
677           if (negate_expr_p (tem))
678             {
679               if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
680                   && (TREE_CODE (tem) != INTEGER_CST
681                       || integer_onep (tem)))
682                 fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
683               return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (t), type,
684                                   TREE_OPERAND (t, 0), negate_expr (tem));
685             }
686           /* If overflow is undefined then we have to be careful because
687              we ask whether it's ok to associate the negate with the
688              division which is not ok for example for
689              -((a - b) / c) where (-(a - b)) / c may invoke undefined
690              overflow because of negating INT_MIN.  So do not use
691              negate_expr_p here but open-code the two important cases.  */
692           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
693           if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
694                && (TREE_CODE (tem) == NEGATE_EXPR
695                    || (TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
696                        && may_negate_without_overflow_p (tem))))
697               || !INTEGRAL_TYPE_P (type))
698             return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (t), type,
699                                     negate_expr (tem), TREE_OPERAND (t, 1));
700         }
701       break;
702
703     case NOP_EXPR:
704       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
705       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
706         {
707           tem = strip_float_extensions (t);
708           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
709             return fold_convert_loc (loc, type, negate_expr (tem));
710         }
711       break;
712
713     case CALL_EXPR:
714       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
715       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
716           && negate_expr_p (CALL_EXPR_ARG (t, 0)))
717         {
718           tree fndecl, arg;
719
720           fndecl = get_callee_fndecl (t);
721           arg = negate_expr (CALL_EXPR_ARG (t, 0));
722           return build_call_expr_loc (loc, fndecl, 1, arg);
723         }
724       break;
725
726     case RSHIFT_EXPR:
727       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31 for int.  */
728       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
729         {
730           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
731           if (wi::eq_p (op1, TYPE_PRECISION (type) - 1))
732             {
733               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
734                            ? signed_type_for (type)
735                            : unsigned_type_for (type);
736               tree temp = fold_convert_loc (loc, ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
737               temp = fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1);
738               return fold_convert_loc (loc, type, temp);
739             }
740         }
741       break;
742
743     default:
744       break;
745     }
746
747   return NULL_TREE;
748 }
749
750 /* Like fold_negate_expr, but return a NEGATE_EXPR tree, if T can not be
751    negated in a simpler way.  Also allow for T to be NULL_TREE, in which case
752    return NULL_TREE. */
753
754 static tree
755 negate_expr (tree t)
756 {
757   tree type, tem;
758   location_t loc;
759
760   if (t == NULL_TREE)
761     return NULL_TREE;
762
763   loc = EXPR_LOCATION (t);
764   type = TREE_TYPE (t);
765   STRIP_SIGN_NOPS (t);
766
767   tem = fold_negate_expr (loc, t);
768   if (!tem)
769     tem = build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t);
770   return fold_convert_loc (loc, type, tem);
771 }
772 \f
773 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
774    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
775    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
776    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
777    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
778    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
779    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
780
781    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
782    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
783    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
784
785    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
786    for which we use *MINUS_LITP instead.
787
788    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
789
790    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
791    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
792
793 static tree
794 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
795             tree *minus_litp, int negate_p)
796 {
797   tree var = 0;
798
799   *conp = 0;
800   *litp = 0;
801   *minus_litp = 0;
802
803   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
804   STRIP_SIGN_NOPS (in);
805
806   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST
807       || TREE_CODE (in) == FIXED_CST)
808     *litp = in;
809   else if (TREE_CODE (in) == code
810            || ((! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in)) || flag_associative_math)
811                && ! SAT_FIXED_POINT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
812                /* We can associate addition and subtraction together (even
813                   though the C standard doesn't say so) for integers because
814                   the value is not affected.  For reals, the value might be
815                   affected, so we can't.  */
816                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
817                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
818     {
819       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
820       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
821       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
822       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
823
824       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
825       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST
826           || TREE_CODE (op0) == FIXED_CST)
827         *litp = op0, op0 = 0;
828       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST
829                || TREE_CODE (op1) == FIXED_CST)
830         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
831
832       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
833         *conp = op0, op0 = 0;
834       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
835         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
836
837       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
838          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
839       if (op0 != 0 && op1 != 0)
840         var = in;
841       else if (op0 != 0)
842         var = op0;
843       else
844         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
845
846       /* Now do any needed negations.  */
847       if (neg_litp_p)
848         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
849       if (neg_conp_p)
850         *conp = negate_expr (*conp);
851       if (neg_var_p)
852         var = negate_expr (var);
853     }
854   else if (TREE_CODE (in) == BIT_NOT_EXPR
855            && code == PLUS_EXPR)
856     {
857       /* -X - 1 is folded to ~X, undo that here.  */
858       *minus_litp = build_one_cst (TREE_TYPE (in));
859       var = negate_expr (TREE_OPERAND (in, 0));
860     }
861   else if (TREE_CONSTANT (in))
862     *conp = in;
863   else
864     var = in;
865
866   if (negate_p)
867     {
868       if (*litp)
869         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
870       else if (*minus_litp)
871         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
872       *conp = negate_expr (*conp);
873       var = negate_expr (var);
874     }
875
876   return var;
877 }
878
879 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are
880    either expressions to associate or null.  Return the new
881    expression, if any.  LOC is the location of the new expression.  If
882    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
883
884 static tree
885 associate_trees (location_t loc, tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
886 {
887   if (t1 == 0)
888     return t2;
889   else if (t2 == 0)
890     return t1;
891
892   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
893      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
894      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
895   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
896       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
897     {
898       if (code == PLUS_EXPR)
899         {
900           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
901             return build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
902                                fold_convert_loc (loc, type, t2),
903                                fold_convert_loc (loc, type,
904                                                  TREE_OPERAND (t1, 0)));
905           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
906             return build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
907                                fold_convert_loc (loc, type, t1),
908                                fold_convert_loc (loc, type,
909                                                  TREE_OPERAND (t2, 0)));
910           else if (integer_zerop (t2))
911             return fold_convert_loc (loc, type, t1);
912         }
913       else if (code == MINUS_EXPR)
914         {
915           if (integer_zerop (t2))
916             return fold_convert_loc (loc, type, t1);
917         }
918
919       return build2_loc (loc, code, type, fold_convert_loc (loc, type, t1),
920                          fold_convert_loc (loc, type, t2));
921     }
922
923   return fold_build2_loc (loc, code, type, fold_convert_loc (loc, type, t1),
924                           fold_convert_loc (loc, type, t2));
925 }
926 \f
927 /* Check whether TYPE1 and TYPE2 are equivalent integer types, suitable
928    for use in int_const_binop, size_binop and size_diffop.  */
929
930 static bool
931 int_binop_types_match_p (enum tree_code code, const_tree type1, const_tree type2)
932 {
933   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type1) && !POINTER_TYPE_P (type1))
934     return false;
935   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type2) && !POINTER_TYPE_P (type2))
936     return false;
937
938   switch (code)
939     {
940     case LSHIFT_EXPR:
941     case RSHIFT_EXPR:
942     case LROTATE_EXPR:
943     case RROTATE_EXPR:
944       return true;
945
946     default:
947       break;
948     }
949
950   return TYPE_UNSIGNED (type1) == TYPE_UNSIGNED (type2)
951          && TYPE_PRECISION (type1) == TYPE_PRECISION (type2)
952          && TYPE_MODE (type1) == TYPE_MODE (type2);
953 }
954
955
956 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
957    to produce a new constant.  Return NULL_TREE if we don't know how
958    to evaluate CODE at compile-time.  */
959
960 static tree
961 int_const_binop_1 (enum tree_code code, const_tree arg1, const_tree parg2,
962                    int overflowable)
963 {
964   wide_int res;
965   tree t;
966   tree type = TREE_TYPE (arg1);
967   signop sign = TYPE_SIGN (type);
968   bool overflow = false;
969
970   wide_int arg2 = wide_int::from (parg2, TYPE_PRECISION (type),
971                                   TYPE_SIGN (TREE_TYPE (parg2)));
972
973   switch (code)
974     {
975     case BIT_IOR_EXPR:
976       res = wi::bit_or (arg1, arg2);
977       break;
978
979     case BIT_XOR_EXPR:
980       res = wi::bit_xor (arg1, arg2);
981       break;
982
983     case BIT_AND_EXPR:
984       res = wi::bit_and (arg1, arg2);
985       break;
986
987     case RSHIFT_EXPR:
988     case LSHIFT_EXPR:
989       if (wi::neg_p (arg2))
990         {
991           arg2 = -arg2;
992           if (code == RSHIFT_EXPR)
993             code = LSHIFT_EXPR;
994           else
995             code = RSHIFT_EXPR;
996         }
997
998       if (code == RSHIFT_EXPR)
999         /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1000            The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1001            interpretation ruling is needed.  */
1002         res = wi::rshift (arg1, arg2, sign);
1003       else
1004         res = wi::lshift (arg1, arg2);
1005       break;
1006
1007     case RROTATE_EXPR:
1008     case LROTATE_EXPR:
1009       if (wi::neg_p (arg2))
1010         {
1011           arg2 = -arg2;
1012           if (code == RROTATE_EXPR)
1013             code = LROTATE_EXPR;
1014           else
1015             code = RROTATE_EXPR;
1016         }
1017
1018       if (code == RROTATE_EXPR)
1019         res = wi::rrotate (arg1, arg2);
1020       else
1021         res = wi::lrotate (arg1, arg2);
1022       break;
1023
1024     case PLUS_EXPR:
1025       res = wi::add (arg1, arg2, sign, &overflow);
1026       break;
1027
1028     case MINUS_EXPR:
1029       res = wi::sub (arg1, arg2, sign, &overflow);
1030       break;
1031
1032     case MULT_EXPR:
1033       res = wi::mul (arg1, arg2, sign, &overflow);
1034       break;
1035
1036     case MULT_HIGHPART_EXPR:
1037       res = wi::mul_high (arg1, arg2, sign);
1038       break;
1039
1040     case TRUNC_DIV_EXPR:
1041     case EXACT_DIV_EXPR:
1042       if (arg2 == 0)
1043         return NULL_TREE;
1044       res = wi::div_trunc (arg1, arg2, sign, &overflow);
1045       break;
1046
1047     case FLOOR_DIV_EXPR:
1048       if (arg2 == 0)
1049         return NULL_TREE;
1050       res = wi::div_floor (arg1, arg2, sign, &overflow);
1051       break;
1052
1053     case CEIL_DIV_EXPR:
1054       if (arg2 == 0)
1055         return NULL_TREE;
1056       res = wi::div_ceil (arg1, arg2, sign, &overflow);
1057       break;
1058
1059     case ROUND_DIV_EXPR:
1060       if (arg2 == 0)
1061         return NULL_TREE;
1062       res = wi::div_round (arg1, arg2, sign, &overflow);
1063       break;
1064
1065     case TRUNC_MOD_EXPR:
1066       if (arg2 == 0)
1067         return NULL_TREE;
1068       res = wi::mod_trunc (arg1, arg2, sign, &overflow);
1069       break;
1070
1071     case FLOOR_MOD_EXPR:
1072       if (arg2 == 0)
1073         return NULL_TREE;
1074       res = wi::mod_floor (arg1, arg2, sign, &overflow);
1075       break;
1076
1077     case CEIL_MOD_EXPR:
1078       if (arg2 == 0)
1079         return NULL_TREE;
1080       res = wi::mod_ceil (arg1, arg2, sign, &overflow);
1081       break;
1082
1083     case ROUND_MOD_EXPR:
1084       if (arg2 == 0)
1085         return NULL_TREE;
1086       res = wi::mod_round (arg1, arg2, sign, &overflow);
1087       break;
1088
1089     case MIN_EXPR:
1090       res = wi::min (arg1, arg2, sign);
1091       break;
1092
1093     case MAX_EXPR:
1094       res = wi::max (arg1, arg2, sign);
1095       break;
1096
1097     default:
1098       return NULL_TREE;
1099     }
1100
1101   t = force_fit_type (type, res, overflowable,
1102                       (((sign == SIGNED || overflowable == -1)
1103                         && overflow)
1104                        | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (parg2)));
1105
1106   return t;
1107 }
1108
1109 tree
1110 int_const_binop (enum tree_code code, const_tree arg1, const_tree arg2)
1111 {
1112   return int_const_binop_1 (code, arg1, arg2, 1);
1113 }
1114
1115 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1116    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1117    are the same kind of constant and the same machine mode.  Return zero if
1118    combining the constants is not allowed in the current operating mode.  */
1119
1120 static tree
1121 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2)
1122 {
1123   /* Sanity check for the recursive cases.  */
1124   if (!arg1 || !arg2)
1125     return NULL_TREE;
1126
1127   STRIP_NOPS (arg1);
1128   STRIP_NOPS (arg2);
1129
1130   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
1131     {
1132       if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
1133         return int_const_binop (PLUS_EXPR,
1134                                 arg1, fold_convert (TREE_TYPE (arg1), arg2));
1135
1136       return int_const_binop (code, arg1, arg2);
1137     }
1138
1139   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST && TREE_CODE (arg2) == REAL_CST)
1140     {
1141       machine_mode mode;
1142       REAL_VALUE_TYPE d1;
1143       REAL_VALUE_TYPE d2;
1144       REAL_VALUE_TYPE value;
1145       REAL_VALUE_TYPE result;
1146       bool inexact;
1147       tree t, type;
1148
1149       /* The following codes are handled by real_arithmetic.  */
1150       switch (code)
1151         {
1152         case PLUS_EXPR:
1153         case MINUS_EXPR:
1154         case MULT_EXPR:
1155         case RDIV_EXPR:
1156         case MIN_EXPR:
1157         case MAX_EXPR:
1158           break;
1159
1160         default:
1161           return NULL_TREE;
1162         }
1163
1164       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1165       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1166
1167       type = TREE_TYPE (arg1);
1168       mode = TYPE_MODE (type);
1169
1170       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1171          either operand is a NaN.  */
1172       if (HONOR_SNANS (mode)
1173           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1174         return NULL_TREE;
1175
1176       /* Don't perform operation if it would raise a division
1177          by zero exception.  */
1178       if (code == RDIV_EXPR
1179           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1180           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1181         return NULL_TREE;
1182
1183       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1184          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1185       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1186         return arg1;
1187       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1188         return arg2;
1189
1190       inexact = real_arithmetic (&value, code, &d1, &d2);
1191       real_convert (&result, mode, &value);
1192
1193       /* Don't constant fold this floating point operation if
1194          the result has overflowed and flag_trapping_math.  */
1195       if (flag_trapping_math
1196           && MODE_HAS_INFINITIES (mode)
1197           && REAL_VALUE_ISINF (result)
1198           && !REAL_VALUE_ISINF (d1)
1199           && !REAL_VALUE_ISINF (d2))
1200         return NULL_TREE;
1201
1202       /* Don't constant fold this floating point operation if the
1203          result may dependent upon the run-time rounding mode and
1204          flag_rounding_math is set, or if GCC's software emulation
1205          is unable to accurately represent the result.  */
1206       if ((flag_rounding_math
1207            || (MODE_COMPOSITE_P (mode) && !flag_unsafe_math_optimizations))
1208           && (inexact || !real_identical (&result, &value)))
1209         return NULL_TREE;
1210
1211       t = build_real (type, result);
1212
1213       TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2);
1214       return t;
1215     }
1216
1217   if (TREE_CODE (arg1) == FIXED_CST)
1218     {
1219       FIXED_VALUE_TYPE f1;
1220       FIXED_VALUE_TYPE f2;
1221       FIXED_VALUE_TYPE result;
1222       tree t, type;
1223       int sat_p;
1224       bool overflow_p;
1225
1226       /* The following codes are handled by fixed_arithmetic.  */
1227       switch (code)
1228         {
1229         case PLUS_EXPR:
1230         case MINUS_EXPR:
1231         case MULT_EXPR:
1232         case TRUNC_DIV_EXPR:
1233           if (TREE_CODE (arg2) != FIXED_CST)
1234             return NULL_TREE;
1235           f2 = TREE_FIXED_CST (arg2);
1236           break;
1237
1238         case LSHIFT_EXPR:
1239         case RSHIFT_EXPR:
1240           {
1241             if (TREE_CODE (arg2) != INTEGER_CST)
1242               return NULL_TREE;
1243             wide_int w2 = arg2;
1244             f2.data.high = w2.elt (1);
1245             f2.data.low = w2.elt (0);
1246             f2.mode = SImode;
1247           }
1248           break;
1249
1250         default:
1251           return NULL_TREE;
1252         }
1253
1254       f1 = TREE_FIXED_CST (arg1);
1255       type = TREE_TYPE (arg1);
1256       sat_p = TYPE_SATURATING (type);
1257       overflow_p = fixed_arithmetic (&result, code, &f1, &f2, sat_p);
1258       t = build_fixed (type, result);
1259       /* Propagate overflow flags.  */
1260       if (overflow_p | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2))
1261         TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1262       return t;
1263     }
1264
1265   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST && TREE_CODE (arg2) == COMPLEX_CST)
1266     {
1267       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1268       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1269       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1270       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1271       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1272       tree real, imag;
1273
1274       switch (code)
1275         {
1276         case PLUS_EXPR:
1277         case MINUS_EXPR:
1278           real = const_binop (code, r1, r2);
1279           imag = const_binop (code, i1, i2);
1280           break;
1281
1282         case MULT_EXPR:
1283           if (COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type))
1284             return do_mpc_arg2 (arg1, arg2, type,
1285                                 /* do_nonfinite= */ folding_initializer,
1286                                 mpc_mul);
1287
1288           real = const_binop (MINUS_EXPR,
1289                               const_binop (MULT_EXPR, r1, r2),
1290                               const_binop (MULT_EXPR, i1, i2));
1291           imag = const_binop (PLUS_EXPR,
1292                               const_binop (MULT_EXPR, r1, i2),
1293                               const_binop (MULT_EXPR, i1, r2));
1294           break;
1295
1296         case RDIV_EXPR:
1297           if (COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type))
1298             return do_mpc_arg2 (arg1, arg2, type,
1299                                 /* do_nonfinite= */ folding_initializer,
1300                                 mpc_div);
1301           /* Fallthru ... */
1302         case TRUNC_DIV_EXPR:
1303         case CEIL_DIV_EXPR:
1304         case FLOOR_DIV_EXPR:
1305         case ROUND_DIV_EXPR:
1306           if (flag_complex_method == 0)
1307           {
1308             /* Keep this algorithm in sync with
1309                tree-complex.c:expand_complex_div_straight().
1310
1311                Expand complex division to scalars, straightforward algorithm.
1312                a / b = ((ar*br + ai*bi)/t) + i((ai*br - ar*bi)/t)
1313                t = br*br + bi*bi
1314             */
1315             tree magsquared
1316               = const_binop (PLUS_EXPR,
1317                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2),
1318                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2));
1319             tree t1
1320               = const_binop (PLUS_EXPR,
1321                              const_binop (MULT_EXPR, r1, r2),
1322                              const_binop (MULT_EXPR, i1, i2));
1323             tree t2
1324               = const_binop (MINUS_EXPR,
1325                              const_binop (MULT_EXPR, i1, r2),
1326                              const_binop (MULT_EXPR, r1, i2));
1327
1328             real = const_binop (code, t1, magsquared);
1329             imag = const_binop (code, t2, magsquared);
1330           }
1331           else
1332           {
1333             /* Keep this algorithm in sync with
1334                tree-complex.c:expand_complex_div_wide().
1335
1336                Expand complex division to scalars, modified algorithm to minimize
1337                overflow with wide input ranges.  */
1338             tree compare = fold_build2 (LT_EXPR, boolean_type_node,
1339                                         fold_abs_const (r2, TREE_TYPE (type)),
1340                                         fold_abs_const (i2, TREE_TYPE (type)));
1341
1342             if (integer_nonzerop (compare))
1343               {
1344                 /* In the TRUE branch, we compute
1345                    ratio = br/bi;
1346                    div = (br * ratio) + bi;
1347                    tr = (ar * ratio) + ai;
1348                    ti = (ai * ratio) - ar;
1349                    tr = tr / div;
1350                    ti = ti / div;  */
1351                 tree ratio = const_binop (code, r2, i2);
1352                 tree div = const_binop (PLUS_EXPR, i2,
1353                                         const_binop (MULT_EXPR, r2, ratio));
1354                 real = const_binop (MULT_EXPR, r1, ratio);
1355                 real = const_binop (PLUS_EXPR, real, i1);
1356                 real = const_binop (code, real, div);
1357
1358                 imag = const_binop (MULT_EXPR, i1, ratio);
1359                 imag = const_binop (MINUS_EXPR, imag, r1);
1360                 imag = const_binop (code, imag, div);
1361               }
1362             else
1363               {
1364                 /* In the FALSE branch, we compute
1365                    ratio = d/c;
1366                    divisor = (d * ratio) + c;
1367                    tr = (b * ratio) + a;
1368                    ti = b - (a * ratio);
1369                    tr = tr / div;
1370                    ti = ti / div;  */
1371                 tree ratio = const_binop (code, i2, r2);
1372                 tree div = const_binop (PLUS_EXPR, r2,
1373                                         const_binop (MULT_EXPR, i2, ratio));
1374
1375                 real = const_binop (MULT_EXPR, i1, ratio);
1376                 real = const_binop (PLUS_EXPR, real, r1);
1377                 real = const_binop (code, real, div);
1378
1379                 imag = const_binop (MULT_EXPR, r1, ratio);
1380                 imag = const_binop (MINUS_EXPR, i1, imag);
1381                 imag = const_binop (code, imag, div);
1382               }
1383           }
1384           break;
1385
1386         default:
1387           return NULL_TREE;
1388         }
1389
1390       if (real && imag)
1391         return build_complex (type, real, imag);
1392     }
1393
1394   if (TREE_CODE (arg1) == VECTOR_CST
1395       && TREE_CODE (arg2) == VECTOR_CST)
1396     {
1397       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1398       int count = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
1399       tree *elts = XALLOCAVEC (tree, count);
1400
1401       for (i = 0; i < count; i++)
1402         {
1403           tree elem1 = VECTOR_CST_ELT (arg1, i);
1404           tree elem2 = VECTOR_CST_ELT (arg2, i);
1405
1406           elts[i] = const_binop (code, elem1, elem2);
1407
1408           /* It is possible that const_binop cannot handle the given
1409              code and return NULL_TREE */
1410           if (elts[i] == NULL_TREE)
1411             return NULL_TREE;
1412         }
1413
1414       return build_vector (type, elts);
1415     }
1416
1417   /* Shifts allow a scalar offset for a vector.  */
1418   if (TREE_CODE (arg1) == VECTOR_CST
1419       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
1420     {
1421       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1422       int count = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
1423       tree *elts = XALLOCAVEC (tree, count);
1424
1425       for (i = 0; i < count; i++)
1426         {
1427           tree elem1 = VECTOR_CST_ELT (arg1, i);
1428
1429           elts[i] = const_binop (code, elem1, arg2);
1430
1431           /* It is possible that const_binop cannot handle the given
1432              code and return NULL_TREE.  */
1433           if (elts[i] == NULL_TREE)
1434             return NULL_TREE;
1435         }
1436
1437       return build_vector (type, elts);
1438     }
1439   return NULL_TREE;
1440 }
1441
1442 /* Overload that adds a TYPE parameter to be able to dispatch
1443    to fold_relational_const.  */
1444
1445 tree
1446 const_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg1, tree arg2)
1447 {
1448   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
1449     return fold_relational_const (code, type, arg1, arg2);
1450
1451   /* ???  Until we make the const_binop worker take the type of the
1452      result as argument put those cases that need it here.  */
1453   switch (code)
1454     {
1455     case COMPLEX_EXPR:
1456       if ((TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
1457            && TREE_CODE (arg2) == REAL_CST)
1458           || (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
1459               && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST))
1460         return build_complex (type, arg1, arg2);
1461       return NULL_TREE;
1462
1463     case VEC_PACK_TRUNC_EXPR:
1464     case VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR:
1465       {
1466         unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
1467         tree *elts;
1468
1469         gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg1)) == nelts / 2
1470                     && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg2)) == nelts / 2);
1471         if (TREE_CODE (arg1) != VECTOR_CST
1472             || TREE_CODE (arg2) != VECTOR_CST)
1473           return NULL_TREE;
1474
1475         elts = XALLOCAVEC (tree, nelts);
1476         if (!vec_cst_ctor_to_array (arg1, elts)
1477             || !vec_cst_ctor_to_array (arg2, elts + nelts / 2))
1478           return NULL_TREE;
1479
1480         for (i = 0; i < nelts; i++)
1481           {
1482             elts[i] = fold_convert_const (code == VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1483                                           ? NOP_EXPR : FIX_TRUNC_EXPR,
1484                                           TREE_TYPE (type), elts[i]);
1485             if (elts[i] == NULL_TREE || !CONSTANT_CLASS_P (elts[i]))
1486               return NULL_TREE;
1487           }
1488
1489         return build_vector (type, elts);
1490       }
1491
1492     case VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR:
1493     case VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR:
1494     case VEC_WIDEN_MULT_EVEN_EXPR:
1495     case VEC_WIDEN_MULT_ODD_EXPR:
1496       {
1497         unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1498         unsigned int out, ofs, scale;
1499         tree *elts;
1500
1501         gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg1)) == nelts * 2
1502                     && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg2)) == nelts * 2);
1503         if (TREE_CODE (arg1) != VECTOR_CST || TREE_CODE (arg2) != VECTOR_CST)
1504           return NULL_TREE;
1505
1506         elts = XALLOCAVEC (tree, nelts * 4);
1507         if (!vec_cst_ctor_to_array (arg1, elts)
1508             || !vec_cst_ctor_to_array (arg2, elts + nelts * 2))
1509           return NULL_TREE;
1510
1511         if (code == VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR)
1512           scale = 0, ofs = BYTES_BIG_ENDIAN ? nelts : 0;
1513         else if (code == VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR)
1514           scale = 0, ofs = BYTES_BIG_ENDIAN ? 0 : nelts;
1515         else if (code == VEC_WIDEN_MULT_EVEN_EXPR)
1516           scale = 1, ofs = 0;
1517         else /* if (code == VEC_WIDEN_MULT_ODD_EXPR) */
1518           scale = 1, ofs = 1;
1519
1520         for (out = 0; out < nelts; out++)
1521           {
1522             unsigned int in1 = (out << scale) + ofs;
1523             unsigned int in2 = in1 + nelts * 2;
1524             tree t1, t2;
1525
1526             t1 = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), elts[in1]);
1527             t2 = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), elts[in2]);
1528
1529             if (t1 == NULL_TREE || t2 == NULL_TREE)
1530               return NULL_TREE;
1531             elts[out] = const_binop (MULT_EXPR, t1, t2);
1532             if (elts[out] == NULL_TREE || !CONSTANT_CLASS_P (elts[out]))
1533               return NULL_TREE;
1534           }
1535
1536         return build_vector (type, elts);
1537       }
1538
1539     default:;
1540     }
1541
1542   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_binary)
1543     return NULL_TREE;
1544
1545   /* Make sure type and arg0 have the same saturating flag.  */
1546   gcc_checking_assert (TYPE_SATURATING (type)
1547                        == TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (arg1)));
1548
1549   return const_binop (code, arg1, arg2);
1550 }
1551
1552 /* Compute CODE ARG1 with resulting type TYPE with ARG1 being constant.
1553    Return zero if computing the constants is not possible.  */
1554
1555 tree
1556 const_unop (enum tree_code code, tree type, tree arg0)
1557 {
1558   switch (code)
1559     {
1560     CASE_CONVERT:
1561     case FLOAT_EXPR:
1562     case FIX_TRUNC_EXPR:
1563     case FIXED_CONVERT_EXPR:
1564       return fold_convert_const (code, type, arg0);
1565
1566     case ADDR_SPACE_CONVERT_EXPR:
1567       if (integer_zerop (arg0))
1568         return fold_convert_const (code, type, arg0);
1569       break;
1570
1571     case VIEW_CONVERT_EXPR:
1572       return fold_view_convert_expr (type, arg0);
1573
1574     case NEGATE_EXPR:
1575       {
1576         /* Can't call fold_negate_const directly here as that doesn't
1577            handle all cases and we might not be able to negate some
1578            constants.  */
1579         tree tem = fold_negate_expr (UNKNOWN_LOCATION, arg0);
1580         if (tem && CONSTANT_CLASS_P (tem))
1581           return tem;
1582         break;
1583       }
1584
1585     case ABS_EXPR:
1586       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
1587         return fold_abs_const (arg0, type);
1588       break;
1589
1590     case CONJ_EXPR:
1591       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
1592         {
1593           tree ipart = fold_negate_const (TREE_IMAGPART (arg0),
1594                                           TREE_TYPE (type));
1595           return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0), ipart);
1596         }
1597       break;
1598
1599     case BIT_NOT_EXPR:
1600       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
1601         return fold_not_const (arg0, type);
1602       /* Perform BIT_NOT_EXPR on each element individually.  */
1603       else if (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST)
1604         {
1605           tree *elements;
1606           tree elem;
1607           unsigned count = VECTOR_CST_NELTS (arg0), i;
1608
1609           elements = XALLOCAVEC (tree, count);
1610           for (i = 0; i < count; i++)
1611             {
1612               elem = VECTOR_CST_ELT (arg0, i);
1613               elem = const_unop (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (type), elem);
1614               if (elem == NULL_TREE)
1615                 break;
1616               elements[i] = elem;
1617             }
1618           if (i == count)
1619             return build_vector (type, elements);
1620         }
1621       break;
1622
1623     case TRUTH_NOT_EXPR:
1624       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
1625         return constant_boolean_node (integer_zerop (arg0), type);
1626       break;
1627
1628     case REALPART_EXPR:
1629       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
1630         return fold_convert (type, TREE_REALPART (arg0));
1631       break;
1632
1633     case IMAGPART_EXPR:
1634       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
1635         return fold_convert (type, TREE_IMAGPART (arg0));
1636       break;
1637
1638     case VEC_UNPACK_LO_EXPR:
1639     case VEC_UNPACK_HI_EXPR:
1640     case VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR:
1641     case VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR:
1642       {
1643         unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
1644         tree *elts;
1645         enum tree_code subcode;
1646
1647         gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0)) == nelts * 2);
1648         if (TREE_CODE (arg0) != VECTOR_CST)
1649           return NULL_TREE;
1650
1651         elts = XALLOCAVEC (tree, nelts * 2);
1652         if (!vec_cst_ctor_to_array (arg0, elts))
1653           return NULL_TREE;
1654
1655         if ((!BYTES_BIG_ENDIAN) ^ (code == VEC_UNPACK_LO_EXPR
1656                                    || code == VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR))
1657           elts += nelts;
1658
1659         if (code == VEC_UNPACK_LO_EXPR || code == VEC_UNPACK_HI_EXPR)
1660           subcode = NOP_EXPR;
1661         else
1662           subcode = FLOAT_EXPR;
1663
1664         for (i = 0; i < nelts; i++)
1665           {
1666             elts[i] = fold_convert_const (subcode, TREE_TYPE (type), elts[i]);
1667             if (elts[i] == NULL_TREE || !CONSTANT_CLASS_P (elts[i]))
1668               return NULL_TREE;
1669           }
1670
1671         return build_vector (type, elts);
1672       }
1673
1674     case REDUC_MIN_EXPR:
1675     case REDUC_MAX_EXPR:
1676     case REDUC_PLUS_EXPR:
1677       {
1678         unsigned int nelts, i;
1679         tree *elts;
1680         enum tree_code subcode;
1681
1682         if (TREE_CODE (arg0) != VECTOR_CST)
1683           return NULL_TREE;
1684         nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0));
1685
1686         elts = XALLOCAVEC (tree, nelts);
1687         if (!vec_cst_ctor_to_array (arg0, elts))
1688           return NULL_TREE;
1689
1690         switch (code)
1691           {
1692           case REDUC_MIN_EXPR: subcode = MIN_EXPR; break;
1693           case REDUC_MAX_EXPR: subcode = MAX_EXPR; break;
1694           case REDUC_PLUS_EXPR: subcode = PLUS_EXPR; break;
1695           default: gcc_unreachable ();
1696           }
1697
1698         for (i = 1; i < nelts; i++)
1699           {
1700             elts[0] = const_binop (subcode, elts[0], elts[i]);
1701             if (elts[0] == NULL_TREE || !CONSTANT_CLASS_P (elts[0]))
1702               return NULL_TREE;
1703           }
1704
1705         return elts[0];
1706       }
1707
1708     default:
1709       break;
1710     }
1711
1712   return NULL_TREE;
1713 }
1714
1715 /* Create a sizetype INT_CST node with NUMBER sign extended.  KIND
1716    indicates which particular sizetype to create.  */
1717
1718 tree
1719 size_int_kind (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1720 {
1721   return build_int_cst (sizetype_tab[(int) kind], number);
1722 }
1723 \f
1724 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1725    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1726    Both must be equivalent integer types, ala int_binop_types_match_p.
1727    If the operands are constant, so is the result.  */
1728
1729 tree
1730 size_binop_loc (location_t loc, enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1731 {
1732   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1733
1734   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1735     return error_mark_node;
1736
1737   gcc_assert (int_binop_types_match_p (code, TREE_TYPE (arg0),
1738                                        TREE_TYPE (arg1)));
1739
1740   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1741   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1742     {
1743       /* And some specific cases even faster than that.  */
1744       if (code == PLUS_EXPR)
1745         {
1746           if (integer_zerop (arg0) && !TREE_OVERFLOW (arg0))
1747             return arg1;
1748           if (integer_zerop (arg1) && !TREE_OVERFLOW (arg1))
1749             return arg0;
1750         }
1751       else if (code == MINUS_EXPR)
1752         {
1753           if (integer_zerop (arg1) && !TREE_OVERFLOW (arg1))
1754             return arg0;
1755         }
1756       else if (code == MULT_EXPR)
1757         {
1758           if (integer_onep (arg0) && !TREE_OVERFLOW (arg0))
1759             return arg1;
1760         }
1761
1762       /* Handle general case of two integer constants.  For sizetype
1763          constant calculations we always want to know about overflow,
1764          even in the unsigned case.  */
1765       return int_const_binop_1 (code, arg0, arg1, -1);
1766     }
1767
1768   return fold_build2_loc (loc, code, type, arg0, arg1);
1769 }
1770
1771 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1772    compute the difference between the two values.  Return the value
1773    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1774
1775 tree
1776 size_diffop_loc (location_t loc, tree arg0, tree arg1)
1777 {
1778   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1779   tree ctype;
1780
1781   gcc_assert (int_binop_types_match_p (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
1782                                        TREE_TYPE (arg1)));
1783
1784   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1785   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1786     return size_binop_loc (loc, MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1787
1788   if (type == sizetype)
1789     ctype = ssizetype;
1790   else if (type == bitsizetype)
1791     ctype = sbitsizetype;
1792   else
1793     ctype = signed_type_for (type);
1794
1795   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1796      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1797      overflow in the subtraction.  */
1798   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1799     return size_binop_loc (loc, MINUS_EXPR,
1800                            fold_convert_loc (loc, ctype, arg0),
1801                            fold_convert_loc (loc, ctype, arg1));
1802
1803   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1804      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1805      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1806      of zero while we're here.  */
1807   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1808     return build_int_cst (ctype, 0);
1809   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1810     return fold_convert_loc (loc, ctype,
1811                              size_binop_loc (loc, MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1812   else
1813     return size_binop_loc (loc, MINUS_EXPR, build_int_cst (ctype, 0),
1814                            fold_convert_loc (loc, ctype,
1815                                              size_binop_loc (loc,
1816                                                              MINUS_EXPR,
1817                                                              arg1, arg0)));
1818 }
1819 \f
1820 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of an
1821    INTEGER_CST to another integer type.  */
1822
1823 static tree
1824 fold_convert_const_int_from_int (tree type, const_tree arg1)
1825 {
1826   /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1827      appropriately sign-extended or truncated.  Use widest_int
1828      so that any extension is done according ARG1's type.  */
1829   return force_fit_type (type, wi::to_widest (arg1),
1830                          !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)),
1831                          TREE_OVERFLOW (arg1));
1832 }
1833
1834 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1835    to an integer type.  */
1836
1837 static tree
1838 fold_convert_const_int_from_real (enum tree_code code, tree type, const_tree arg1)
1839 {
1840   bool overflow = false;
1841   tree t;
1842
1843   /* The following code implements the floating point to integer
1844      conversion rules required by the Java Language Specification,
1845      that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1846      the target precision saturate, i.e. values greater than
1847      INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1848      are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1849      C and C++ standards that simply state that the behavior of
1850      FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1851
1852   wide_int val;
1853   REAL_VALUE_TYPE r;
1854   REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1855
1856   switch (code)
1857     {
1858     case FIX_TRUNC_EXPR:
1859       real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1860       break;
1861
1862     default:
1863       gcc_unreachable ();
1864     }
1865
1866   /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1867   if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1868     {
1869       overflow = true;
1870       val = wi::zero (TYPE_PRECISION (type));
1871     }
1872
1873   /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1874      upper bound.  */
1875
1876   if (! overflow)
1877     {
1878       tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1879       REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1880       if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1881         {
1882           overflow = true;
1883           val = lt;
1884         }
1885     }
1886
1887   if (! overflow)
1888     {
1889       tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1890       if (ut)
1891         {
1892           REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1893           if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1894             {
1895               overflow = true;
1896               val = ut;
1897             }
1898         }
1899     }
1900
1901   if (! overflow)
1902     val = real_to_integer (&r, &overflow, TYPE_PRECISION (type));
1903
1904   t = force_fit_type (type, val, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg1));
1905   return t;
1906 }
1907
1908 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of a
1909    FIXED_CST to an integer type.  */
1910
1911 static tree
1912 fold_convert_const_int_from_fixed (tree type, const_tree arg1)
1913 {
1914   tree t;
1915   double_int temp, temp_trunc;
1916   unsigned int mode;
1917
1918   /* Right shift FIXED_CST to temp by fbit.  */
1919   temp = TREE_FIXED_CST (arg1).data;
1920   mode = TREE_FIXED_CST (arg1).mode;
1921   if (GET_MODE_FBIT (mode) < HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT)
1922     {
1923       temp = temp.rshift (GET_MODE_FBIT (mode),
1924                           HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT,
1925                           SIGNED_FIXED_POINT_MODE_P (mode));
1926
1927       /* Left shift temp to temp_trunc by fbit.  */
1928       temp_trunc = temp.lshift (GET_MODE_FBIT (mode),
1929                                 HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT,
1930                                 SIGNED_FIXED_POINT_MODE_P (mode));
1931     }
1932   else
1933     {
1934       temp = double_int_zero;
1935       temp_trunc = double_int_zero;
1936     }
1937
1938   /* If FIXED_CST is negative, we need to round the value toward 0.
1939      By checking if the fractional bits are not zero to add 1 to temp.  */
1940   if (SIGNED_FIXED_POINT_MODE_P (mode)
1941       && temp_trunc.is_negative ()
1942       && TREE_FIXED_CST (arg1).data != temp_trunc)
1943     temp += double_int_one;
1944
1945   /* Given a fixed-point constant, make new constant with new type,
1946      appropriately sign-extended or truncated.  */
1947   t = force_fit_type (type, temp, -1,
1948                       (temp.is_negative ()
1949                        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1950                            < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
1951                       | TREE_OVERFLOW (arg1));
1952
1953   return t;
1954 }
1955
1956 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1957    to another floating point type.  */
1958
1959 static tree
1960 fold_convert_const_real_from_real (tree type, const_tree arg1)
1961 {
1962   REAL_VALUE_TYPE value;
1963   tree t;
1964
1965   real_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_REAL_CST (arg1));
1966   t = build_real (type, value);
1967
1968   /* If converting an infinity or NAN to a representation that doesn't
1969      have one, set the overflow bit so that we can produce some kind of
1970      error message at the appropriate point if necessary.  It's not the
1971      most user-friendly message, but it's better than nothing.  */
1972   if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (arg1))
1973       && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (type)))
1974     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1975   else if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
1976            && !MODE_HAS_NANS (TYPE_MODE (type)))
1977     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1978   /* Regular overflow, conversion produced an infinity in a mode that
1979      can't represent them.  */
1980   else if (!MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (type))
1981            && REAL_VALUE_ISINF (value)
1982            && !REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (arg1)))
1983     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1984   else
1985     TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
1986   return t;
1987 }
1988
1989 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a FIXED_CST
1990    to a floating point type.  */
1991
1992 static tree
1993 fold_convert_const_real_from_fixed (tree type, const_tree arg1)
1994 {
1995   REAL_VALUE_TYPE value;
1996   tree t;
1997
1998   real_convert_from_fixed (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_FIXED_CST (arg1));
1999   t = build_real (type, value);
2000
2001   TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
2002   return t;
2003 }
2004
2005 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a FIXED_CST
2006    to another fixed-point type.  */
2007
2008 static tree
2009 fold_convert_const_fixed_from_fixed (tree type, const_tree arg1)
2010 {
2011   FIXED_VALUE_TYPE value;
2012   tree t;
2013   bool overflow_p;
2014
2015   overflow_p = fixed_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_FIXED_CST (arg1),
2016                               TYPE_SATURATING (type));
2017   t = build_fixed (type, value);
2018
2019   /* Propagate overflow flags.  */
2020   if (overflow_p | TREE_OVERFLOW (arg1))
2021     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
2022   return t;
2023 }
2024
2025 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions an INTEGER_CST
2026    to a fixed-point type.  */
2027
2028 static tree
2029 fold_convert_const_fixed_from_int (tree type, const_tree arg1)
2030 {
2031   FIXED_VALUE_TYPE value;
2032   tree t;
2033   bool overflow_p;
2034   double_int di;
2035
2036   gcc_assert (TREE_INT_CST_NUNITS (arg1) <= 2);
2037
2038   di.low = TREE_INT_CST_ELT (arg1, 0);
2039   if (TREE_INT_CST_NUNITS (arg1) == 1)
2040     di.high = (HOST_WIDE_INT) di.low < 0 ? (HOST_WIDE_INT) -1 : 0;
2041   else
2042     di.high = TREE_INT_CST_ELT (arg1, 1);
2043
2044   overflow_p = fixed_convert_from_int (&value, TYPE_MODE (type), di,
2045                                        TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)),
2046                                        TYPE_SATURATING (type));
2047   t = build_fixed (type, value);
2048
2049   /* Propagate overflow flags.  */
2050   if (overflow_p | TREE_OVERFLOW (arg1))
2051     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
2052   return t;
2053 }
2054
2055 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
2056    to a fixed-point type.  */
2057
2058 static tree
2059 fold_convert_const_fixed_from_real (tree type, const_tree arg1)
2060 {
2061   FIXED_VALUE_TYPE value;
2062   tree t;
2063   bool overflow_p;
2064
2065   overflow_p = fixed_convert_from_real (&value, TYPE_MODE (type),
2066                                         &TREE_REAL_CST (arg1),
2067                                         TYPE_SATURATING (type));
2068   t = build_fixed (type, value);
2069
2070   /* Propagate overflow flags.  */
2071   if (overflow_p | TREE_OVERFLOW (arg1))
2072     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
2073   return t;
2074 }
2075
2076 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
2077    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
2078
2079 static tree
2080 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
2081 {
2082   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
2083     return arg1;
2084
2085   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type)
2086       || TREE_CODE (type) == OFFSET_TYPE)
2087     {
2088       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
2089         return fold_convert_const_int_from_int (type, arg1);
2090       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
2091         return fold_convert_const_int_from_real (code, type, arg1);
2092       else if (TREE_CODE (arg1) == FIXED_CST)
2093         return fold_convert_const_int_from_fixed (type, arg1);
2094     }
2095   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
2096     {
2097       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
2098         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
2099       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
2100         return fold_convert_const_real_from_real (type, arg1);
2101       else if (TREE_CODE (arg1) == FIXED_CST)
2102         return fold_convert_const_real_from_fixed (type, arg1);
2103     }
2104   else if (TREE_CODE (type) == FIXED_POINT_TYPE)
2105     {
2106       if (TREE_CODE (arg1) == FIXED_CST)
2107         return fold_convert_const_fixed_from_fixed (type, arg1);
2108       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
2109         return fold_convert_const_fixed_from_int (type, arg1);
2110       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
2111         return fold_convert_const_fixed_from_real (type, arg1);
2112     }
2113   return NULL_TREE;
2114 }
2115
2116 /* Construct a vector of zero elements of vector type TYPE.  */
2117
2118 static tree
2119 build_zero_vector (tree type)
2120 {
2121   tree t;
2122
2123   t = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), integer_zero_node);
2124   return build_vector_from_val (type, t);
2125 }
2126
2127 /* Returns true, if ARG is convertible to TYPE using a NOP_EXPR.  */
2128
2129 bool
2130 fold_convertible_p (const_tree type, const_tree arg)
2131 {
2132   tree orig = TREE_TYPE (arg);
2133
2134   if (type == orig)
2135     return true;
2136
2137   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
2138       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
2139       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
2140     return false;
2141
2142   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig))
2143     return true;
2144
2145   switch (TREE_CODE (type))
2146     {
2147     case INTEGER_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
2148     case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2149     case OFFSET_TYPE:
2150       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2151           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
2152         return true;
2153       return (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
2154               && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2155
2156     case REAL_TYPE:
2157     case FIXED_POINT_TYPE:
2158     case COMPLEX_TYPE:
2159     case VECTOR_TYPE:
2160     case VOID_TYPE:
2161       return TREE_CODE (type) == TREE_CODE (orig);
2162
2163     default:
2164       return false;
2165     }
2166 }
2167
2168 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
2169    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
2170
2171 tree
2172 fold_convert_loc (location_t loc, tree type, tree arg)
2173 {
2174   tree orig = TREE_TYPE (arg);
2175   tree tem;
2176
2177   if (type == orig)
2178     return arg;
2179
2180   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
2181       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
2182       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
2183     return error_mark_node;
2184
2185   switch (TREE_CODE (type))
2186     {
2187     case POINTER_TYPE:
2188     case REFERENCE_TYPE:
2189       /* Handle conversions between pointers to different address spaces.  */
2190       if (POINTER_TYPE_P (orig)
2191           && (TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (type))
2192               != TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (orig))))
2193         return fold_build1_loc (loc, ADDR_SPACE_CONVERT_EXPR, type, arg);
2194       /* fall through */
2195
2196     case INTEGER_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
2197     case OFFSET_TYPE:
2198       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
2199         {
2200           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
2201           if (tem != NULL_TREE)
2202             return tem;
2203         }
2204       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2205           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
2206         return fold_build1_loc (loc, NOP_EXPR, type, arg);
2207       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
2208         return fold_convert_loc (loc, type,
2209                              fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR,
2210                                           TREE_TYPE (orig), arg));
2211       gcc_assert (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
2212                   && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2213       return fold_build1_loc (loc, NOP_EXPR, type, arg);
2214
2215     case REAL_TYPE:
2216       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
2217         {
2218           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
2219           if (tem != NULL_TREE)
2220             return tem;
2221         }
2222       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
2223         {
2224           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
2225           if (tem != NULL_TREE)
2226             return tem;
2227         }
2228       else if (TREE_CODE (arg) == FIXED_CST)
2229         {
2230           tem = fold_convert_const (FIXED_CONVERT_EXPR, type, arg);
2231           if (tem != NULL_TREE)
2232             return tem;
2233         }
2234
2235       switch (TREE_CODE (orig))
2236         {
2237         case INTEGER_TYPE:
2238         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2239         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2240           return fold_build1_loc (loc, FLOAT_EXPR, type, arg);
2241
2242         case REAL_TYPE:
2243           return fold_build1_loc (loc, NOP_EXPR, type, arg);
2244
2245         case FIXED_POINT_TYPE:
2246           return fold_build1_loc (loc, FIXED_CONVERT_EXPR, type, arg);
2247
2248         case COMPLEX_TYPE:
2249           tem = fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2250           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
2251
2252         default:
2253           gcc_unreachable ();
2254         }
2255
2256     case FIXED_POINT_TYPE:
2257       if (TREE_CODE (arg) == FIXED_CST || TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST
2258           || TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
2259         {
2260           tem = fold_convert_const (FIXED_CONVERT_EXPR, type, arg);
2261           if (tem != NULL_TREE)
2262             goto fold_convert_exit;
2263         }
2264
2265       switch (TREE_CODE (orig))
2266         {
2267         case FIXED_POINT_TYPE:
2268         case INTEGER_TYPE:
2269         case ENUMERAL_TYPE:
2270         case BOOLEAN_TYPE:
2271         case REAL_TYPE:
2272           return fold_build1_loc (loc, FIXED_CONVERT_EXPR, type, arg);
2273
2274         case COMPLEX_TYPE:
2275           tem = fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2276           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
2277
2278         default:
2279           gcc_unreachable ();
2280         }
2281
2282     case COMPLEX_TYPE:
2283       switch (TREE_CODE (orig))
2284         {
2285         case INTEGER_TYPE:
2286         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2287         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2288         case REAL_TYPE:
2289         case FIXED_POINT_TYPE:
2290           return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type,
2291                               fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type), arg),
2292                               fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type),
2293                                             integer_zero_node));
2294         case COMPLEX_TYPE:
2295           {
2296             tree rpart, ipart;
2297
2298             if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
2299               {
2300                 rpart = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type),
2301                                       TREE_OPERAND (arg, 0));
2302                 ipart = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type),
2303                                       TREE_OPERAND (arg, 1));
2304                 return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2305               }
2306
2307             arg = save_expr (arg);
2308             rpart = fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2309             ipart = fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2310             rpart = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type), rpart);
2311             ipart = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (type), ipart);
2312             return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2313           }
2314
2315         default:
2316           gcc_unreachable ();
2317         }
2318
2319     case VECTOR_TYPE:
2320       if (integer_zerop (arg))
2321         return build_zero_vector (type);
2322       gcc_assert (tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2323       gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2324                   || TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE);
2325       return fold_build1_loc (loc, VIEW_CONVERT_EXPR, type, arg);
2326
2327     case VOID_TYPE:
2328       tem = fold_ignored_result (arg);
2329       return fold_build1_loc (loc, NOP_EXPR, type, tem);
2330
2331     default:
2332       if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig))
2333         return fold_build1_loc (loc, NOP_EXPR, type, arg);
2334       gcc_unreachable ();
2335     }
2336  fold_convert_exit:
2337   protected_set_expr_location_unshare (tem, loc);
2338   return tem;
2339 }
2340 \f
2341 /* Return false if expr can be assumed not to be an lvalue, true
2342    otherwise.  */
2343
2344 static bool
2345 maybe_lvalue_p (const_tree x)
2346 {
2347   /* We only need to wrap lvalue tree codes.  */
2348   switch (TREE_CODE (x))
2349   {
2350   case VAR_DECL:
2351   case PARM_DECL:
2352   case RESULT_DECL:
2353   case LABEL_DECL:
2354   case FUNCTION_DECL:
2355   case SSA_NAME:
2356
2357   case COMPONENT_REF:
2358   case MEM_REF:
2359   case INDIRECT_REF:
2360   case ARRAY_REF:
2361   case ARRAY_RANGE_REF:
2362   case BIT_FIELD_REF:
2363   case OBJ_TYPE_REF:
2364
2365   case REALPART_EXPR:
2366   case IMAGPART_EXPR:
2367   case PREINCREMENT_EXPR:
2368   case PREDECREMENT_EXPR:
2369   case SAVE_EXPR:
2370   case TRY_CATCH_EXPR:
2371   case WITH_CLEANUP_EXPR:
2372   case COMPOUND_EXPR:
2373   case MODIFY_EXPR:
2374   case TARGET_EXPR:
2375   case COND_EXPR:
2376   case BIND_EXPR:
2377     break;
2378
2379   default:
2380     /* Assume the worst for front-end tree codes.  */
2381     if ((int)TREE_CODE (x) >= NUM_TREE_CODES)
2382       break;
2383     return false;
2384   }
2385
2386   return true;
2387 }
2388
2389 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
2390
2391 tree
2392 non_lvalue_loc (location_t loc, tree x)
2393 {
2394   /* While we are in GIMPLE, NON_LVALUE_EXPR doesn't mean anything to
2395      us.  */
2396   if (in_gimple_form)
2397     return x;
2398
2399   if (! maybe_lvalue_p (x))
2400     return x;
2401   return build1_loc (loc, NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2402 }
2403
2404 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2405    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2406
2407 static tree
2408 pedantic_non_lvalue_loc (location_t loc, tree x)
2409 {
2410   return protected_set_expr_location_unshare (x, loc);
2411 }
2412 \f
2413 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse.
2414    It is generally not safe to do this for floating-point comparisons, except
2415    for EQ_EXPR, NE_EXPR, ORDERED_EXPR and UNORDERED_EXPR, so we return
2416    ERROR_MARK in this case.  */
2417
2418 enum tree_code
2419 invert_tree_comparison (enum tree_code code, bool honor_nans)
2420 {
2421   if (honor_nans && flag_trapping_math && code != EQ_EXPR && code != NE_EXPR
2422       && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR)
2423     return ERROR_MARK;
2424
2425   switch (code)
2426     {
2427     case EQ_EXPR:
2428       return NE_EXPR;
2429     case NE_EXPR:
2430       return EQ_EXPR;
2431     case GT_EXPR:
2432       return honor_nans ? UNLE_EXPR : LE_EXPR;
2433     case GE_EXPR:
2434       return honor_nans ? UNLT_EXPR : LT_EXPR;
2435     case LT_EXPR:
2436       return honor_nans ? UNGE_EXPR : GE_EXPR;
2437     case LE_EXPR:
2438       return honor_nans ? UNGT_EXPR : GT_EXPR;
2439     case LTGT_EXPR:
2440       return UNEQ_EXPR;
2441     case UNEQ_EXPR:
2442       return LTGT_EXPR;
2443     case UNGT_EXPR:
2444       return LE_EXPR;
2445     case UNGE_EXPR:
2446       return LT_EXPR;
2447     case UNLT_EXPR:
2448       return GE_EXPR;
2449     case UNLE_EXPR:
2450       return GT_EXPR;
2451     case ORDERED_EXPR:
2452       return UNORDERED_EXPR;
2453     case UNORDERED_EXPR:
2454       return ORDERED_EXPR;
2455     default:
2456       gcc_unreachable ();
2457     }
2458 }
2459
2460 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2461    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2462
2463 enum tree_code
2464 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2465 {
2466   switch (code)
2467     {
2468     case EQ_EXPR:
2469     case NE_EXPR:
2470     case ORDERED_EXPR:
2471     case UNORDERED_EXPR:
2472     case LTGT_EXPR:
2473     case UNEQ_EXPR:
2474       return code;
2475     case GT_EXPR:
2476       return LT_EXPR;
2477     case GE_EXPR:
2478       return LE_EXPR;
2479     case LT_EXPR:
2480       return GT_EXPR;
2481     case LE_EXPR:
2482       return GE_EXPR;
2483     case UNGT_EXPR:
2484       return UNLT_EXPR;
2485     case UNGE_EXPR:
2486       return UNLE_EXPR;
2487     case UNLT_EXPR:
2488       return UNGT_EXPR;
2489     case UNLE_EXPR:
2490       return UNGE_EXPR;
2491     default:
2492       gcc_unreachable ();
2493     }
2494 }
2495
2496
2497 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2498    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2499    compcode_to_comparison.  */
2500
2501 static enum comparison_code
2502 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2503 {
2504   switch (code)
2505     {
2506     case LT_EXPR:
2507       return COMPCODE_LT;
2508     case EQ_EXPR:
2509       return COMPCODE_EQ;
2510     case LE_EXPR:
2511       return COMPCODE_LE;
2512     case GT_EXPR:
2513       return COMPCODE_GT;
2514     case NE_EXPR:
2515       return COMPCODE_NE;
2516     case GE_EXPR:
2517       return COMPCODE_GE;
2518     case ORDERED_EXPR:
2519       return COMPCODE_ORD;
2520     case UNORDERED_EXPR:
2521       return COMPCODE_UNORD;
2522     case UNLT_EXPR:
2523       return COMPCODE_UNLT;
2524     case UNEQ_EXPR:
2525       return COMPCODE_UNEQ;
2526     case UNLE_EXPR:
2527       return COMPCODE_UNLE;
2528     case UNGT_EXPR:
2529       return COMPCODE_UNGT;
2530     case LTGT_EXPR:
2531       return COMPCODE_LTGT;
2532     case UNGE_EXPR:
2533       return COMPCODE_UNGE;
2534     default:
2535       gcc_unreachable ();
2536     }
2537 }
2538
2539 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2540    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2541    inverse of comparison_to_compcode.  */
2542
2543 static enum tree_code
2544 compcode_to_comparison (enum comparison_code code)
2545 {
2546   switch (code)
2547     {
2548     case COMPCODE_LT:
2549       return LT_EXPR;
2550     case COMPCODE_EQ:
2551       return EQ_EXPR;
2552     case COMPCODE_LE:
2553       return LE_EXPR;
2554     case COMPCODE_GT:
2555       return GT_EXPR;
2556     case COMPCODE_NE:
2557       return NE_EXPR;
2558     case COMPCODE_GE:
2559       return GE_EXPR;
2560     case COMPCODE_ORD:
2561       return ORDERED_EXPR;
2562     case COMPCODE_UNORD:
2563       return UNORDERED_EXPR;
2564     case COMPCODE_UNLT:
2565       return UNLT_EXPR;
2566     case COMPCODE_UNEQ:
2567       return UNEQ_EXPR;
2568     case COMPCODE_UNLE:
2569       return UNLE_EXPR;
2570     case COMPCODE_UNGT:
2571       return UNGT_EXPR;
2572     case COMPCODE_LTGT:
2573       return LTGT_EXPR;
2574     case COMPCODE_UNGE:
2575       return UNGE_EXPR;
2576     default:
2577       gcc_unreachable ();
2578     }
2579 }
2580
2581 /* Return a tree for the comparison which is the combination of
2582    doing the AND or OR (depending on CODE) of the two operations LCODE
2583    and RCODE on the identical operands LL_ARG and LR_ARG.  Take into account
2584    the possibility of trapping if the mode has NaNs, and return NULL_TREE
2585    if this makes the transformation invalid.  */
2586
2587 tree
2588 combine_comparisons (location_t loc,
2589                      enum tree_code code, enum tree_code lcode,
2590                      enum tree_code rcode, tree truth_type,
2591                      tree ll_arg, tree lr_arg)
2592 {
2593   bool honor_nans = HONOR_NANS (ll_arg);
2594   enum comparison_code lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
2595   enum comparison_code rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
2596   int compcode;
2597
2598   switch (code)
2599     {
2600     case TRUTH_AND_EXPR: case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2601       compcode = lcompcode & rcompcode;
2602       break;
2603
2604     case TRUTH_OR_EXPR: case TRUTH_ORIF_EXPR:
2605       compcode = lcompcode | rcompcode;
2606       break;
2607
2608     default:
2609       return NULL_TREE;
2610     }
2611
2612   if (!honor_nans)
2613     {
2614       /* Eliminate unordered comparisons, as well as LTGT and ORD
2615          which are not used unless the mode has NaNs.  */
2616       compcode &= ~COMPCODE_UNORD;
2617       if (compcode == COMPCODE_LTGT)
2618         compcode = COMPCODE_NE;
2619       else if (compcode == COMPCODE_ORD)
2620         compcode = COMPCODE_TRUE;
2621     }
2622    else if (flag_trapping_math)
2623      {
2624         /* Check that the original operation and the optimized ones will trap
2625            under the same condition.  */
2626         bool ltrap = (lcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2627                      && (lcompcode != COMPCODE_EQ)
2628                      && (lcompcode != COMPCODE_ORD);
2629         bool rtrap = (rcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2630                      && (rcompcode != COMPCODE_EQ)
2631                      && (rcompcode != COMPCODE_ORD);
2632         bool trap = (compcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2633                     && (compcode != COMPCODE_EQ)
2634                     && (compcode != COMPCODE_ORD);
2635
2636         /* In a short-circuited boolean expression the LHS might be
2637            such that the RHS, if evaluated, will never trap.  For
2638            example, in ORD (x, y) && (x < y), we evaluate the RHS only
2639            if neither x nor y is NaN.  (This is a mixed blessing: for
2640            example, the expression above will never trap, hence
2641            optimizing it to x < y would be invalid).  */
2642         if ((code == TRUTH_ORIF_EXPR && (lcompcode & COMPCODE_UNORD))
2643             || (code == TRUTH_ANDIF_EXPR && !(lcompcode & COMPCODE_UNORD)))
2644           rtrap = false;
2645
2646         /* If the comparison was short-circuited, and only the RHS
2647            trapped, we may now generate a spurious trap.  */
2648         if (rtrap && !ltrap
2649             && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2650           return NULL_TREE;
2651
2652         /* If we changed the conditions that cause a trap, we lose.  */
2653         if ((ltrap || rtrap) != trap)
2654           return NULL_TREE;
2655       }
2656
2657   if (compcode == COMPCODE_TRUE)
2658     return constant_boolean_node (true, truth_type);
2659   else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
2660     return constant_boolean_node (false, truth_type);
2661   else
2662     {
2663       enum tree_code tcode;
2664
2665       tcode = compcode_to_comparison ((enum comparison_code) compcode);
2666       return fold_build2_loc (loc, tcode, truth_type, ll_arg, lr_arg);
2667     }
2668 }
2669 \f
2670 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2671    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2672    function returns zero.  FLAGS modifies behavior as follows:
2673
2674    If OEP_ONLY_CONST is set, only return nonzero for constants.
2675    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2676    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2677    The distinction is important for IEEE floating point, because
2678    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2679    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2680
2681    If OEP_ONLY_CONST is unset, a VAR_DECL is considered equal to itself
2682    even though it may hold multiple values during a function.
2683    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2684    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2685    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2686    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2687    same value in each operand/subexpression.  Hence leaving OEP_ONLY_CONST
2688    unset means assuming isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2689    Unless comparing arbitrary expression trees, such as from different
2690    statements, this flag can usually be left unset.
2691
2692    If OEP_PURE_SAME is set, then pure functions with identical arguments
2693    are considered the same.  It is used when the caller has other ways
2694    to ensure that global memory is unchanged in between.  */
2695
2696 int
2697 operand_equal_p (const_tree arg0, const_tree arg1, unsigned int flags)
2698 {
2699   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2700   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK
2701       || TREE_TYPE (arg0) == error_mark_node
2702       || TREE_TYPE (arg1) == error_mark_node)
2703     return 0;
2704
2705   /* Similar, if either does not have a type (like a released SSA name), 
2706      they aren't equal.  */
2707   if (!TREE_TYPE (arg0) || !TREE_TYPE (arg1))
2708     return 0;
2709
2710   /* Check equality of integer constants before bailing out due to
2711      precision differences.  */
2712   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
2713     return tree_int_cst_equal (arg0, arg1);
2714
2715   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2716      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2717      because they may change the signedness of the arguments.  As pointers
2718      strictly don't have a signedness, require either two pointers or
2719      two non-pointers as well.  */
2720   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
2721       || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)) != POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2722     return 0;
2723
2724   /* We cannot consider pointers to different address space equal.  */
2725   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
2726       && (TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0)))
2727           != TYPE_ADDR_SPACE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg1)))))
2728     return 0;
2729
2730   /* If both types don't have the same precision, then it is not safe
2731      to strip NOPs.  */
2732   if (element_precision (TREE_TYPE (arg0))
2733       != element_precision (TREE_TYPE (arg1)))
2734     return 0;
2735
2736   STRIP_NOPS (arg0);
2737   STRIP_NOPS (arg1);
2738
2739   /* In case both args are comparisons but with different comparison
2740      code, try to swap the comparison operands of one arg to produce
2741      a match and compare that variant.  */
2742   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2743       && COMPARISON_CLASS_P (arg0)
2744       && COMPARISON_CLASS_P (arg1))
2745     {
2746       enum tree_code swap_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (arg1));
2747
2748       if (TREE_CODE (arg0) == swap_code)
2749         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2750                                 TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2751                && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2752                                    TREE_OPERAND (arg1, 0), flags);
2753     }
2754
2755   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2756       /* NOP_EXPR and CONVERT_EXPR are considered equal.  */
2757       && !(CONVERT_EXPR_P (arg0) && CONVERT_EXPR_P (arg1)))
2758     return 0;
2759
2760   /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2761      Might as well play it safe and always test this.  */
2762   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2763       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2764       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2765     return 0;
2766
2767   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2768      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2769      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2770      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2771      expressions with side effects that should be treated the same due
2772      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2773      be detected in the recursive calls below.
2774      If we are taking an invariant address of two identical objects
2775      they are necessarily equal as well.  */
2776   if (arg0 == arg1 && ! (flags & OEP_ONLY_CONST)
2777       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2778           || (flags & OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF)
2779           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2780     return 1;
2781
2782   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2783      if ONLY_CONST is set.  */
2784   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2785     switch (TREE_CODE (arg0))
2786       {
2787       case INTEGER_CST:
2788         return tree_int_cst_equal (arg0, arg1);
2789
2790       case FIXED_CST:
2791         return FIXED_VALUES_IDENTICAL (TREE_FIXED_CST (arg0),
2792                                        TREE_FIXED_CST (arg1));
2793
2794       case REAL_CST:
2795         if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2796                                    TREE_REAL_CST (arg1)))
2797           return 1;
2798
2799
2800         if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (arg0))
2801           {
2802             /* If we do not distinguish between signed and unsigned zero,
2803                consider them equal.  */
2804             if (real_zerop (arg0) && real_zerop (arg1))
2805               return 1;
2806           }
2807         return 0;
2808
2809       case VECTOR_CST:
2810         {
2811           unsigned i;
2812
2813           if (VECTOR_CST_NELTS (arg0) != VECTOR_CST_NELTS (arg1))
2814             return 0;
2815
2816           for (i = 0; i < VECTOR_CST_NELTS (arg0); ++i)
2817             {
2818               if (!operand_equal_p (VECTOR_CST_ELT (arg0, i),
2819                                     VECTOR_CST_ELT (arg1, i), flags))
2820                 return 0;
2821             }
2822           return 1;
2823         }
2824
2825       case COMPLEX_CST:
2826         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2827                                  flags)
2828                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2829                                     flags));
2830
2831       case STRING_CST:
2832         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2833                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2834                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2835                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2836
2837       case ADDR_EXPR:
2838         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2839                                 TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1)
2840                                 ? OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF | OEP_ADDRESS_OF : 0);
2841       default:
2842         break;
2843       }
2844
2845   if (flags & OEP_ONLY_CONST)
2846     return 0;
2847
2848 /* Define macros to test an operand from arg0 and arg1 for equality and a
2849    variant that allows null and views null as being different from any
2850    non-null value.  In the latter case, if either is null, the both
2851    must be; otherwise, do the normal comparison.  */
2852 #define OP_SAME(N) operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, N),     \
2853                                     TREE_OPERAND (arg1, N), flags)
2854
2855 #define OP_SAME_WITH_NULL(N)                            \
2856   ((!TREE_OPERAND (arg0, N) || !TREE_OPERAND (arg1, N)) \
2857    ? TREE_OPERAND (arg0, N) == TREE_OPERAND (arg1, N) : OP_SAME (N))
2858
2859   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2860     {
2861     case tcc_unary:
2862       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2863       switch (TREE_CODE (arg0))
2864         {
2865         CASE_CONVERT:
2866         case FIX_TRUNC_EXPR:
2867           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2868               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2869             return 0;
2870           break;
2871         default:
2872           break;
2873         }
2874
2875       return OP_SAME (0);
2876
2877
2878     case tcc_comparison:
2879     case tcc_binary:
2880       if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2881         return 1;
2882
2883       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2884       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2885               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2886                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2887               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2888                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2889
2890     case tcc_reference:
2891       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2892          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal,
2893          but their addresses can be.  */
2894       if ((flags & OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF) == 0
2895           && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2896               || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
2897         return 0;
2898
2899       switch (TREE_CODE (arg0))
2900         {
2901         case INDIRECT_REF:
2902           if (!(flags & OEP_ADDRESS_OF)
2903               && (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (arg0))
2904                   != TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (arg1))))
2905             return 0;
2906           flags &= ~(OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF|OEP_ADDRESS_OF);
2907           return OP_SAME (0);
2908
2909         case REALPART_EXPR:
2910         case IMAGPART_EXPR:
2911           return OP_SAME (0);
2912
2913         case TARGET_MEM_REF:
2914         case MEM_REF:
2915           /* Require equal access sizes, and similar pointer types.
2916              We can have incomplete types for array references of
2917              variable-sized arrays from the Fortran frontend
2918              though.  Also verify the types are compatible.  */
2919           if (!((TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg1))
2920                    || (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg0))
2921                        && TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg1))
2922                        && operand_equal_p (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg0)),
2923                                            TYPE_SIZE (TREE_TYPE (arg1)), flags)))
2924                   && types_compatible_p (TREE_TYPE (arg0), TREE_TYPE (arg1))
2925                   && ((flags & OEP_ADDRESS_OF)
2926                       || (alias_ptr_types_compatible_p
2927                             (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
2928                              TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 1)))
2929                           && (MR_DEPENDENCE_CLIQUE (arg0)
2930                               == MR_DEPENDENCE_CLIQUE (arg1))
2931                           && (MR_DEPENDENCE_BASE (arg0)
2932                               == MR_DEPENDENCE_BASE (arg1))
2933                           && (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (arg0))
2934                             == TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (arg1)))))))
2935             return 0;
2936           flags &= ~(OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF|OEP_ADDRESS_OF);
2937           return (OP_SAME (0) && OP_SAME (1)
2938                   /* TARGET_MEM_REF require equal extra operands.  */
2939                   && (TREE_CODE (arg0) != TARGET_MEM_REF
2940                       || (OP_SAME_WITH_NULL (2)
2941                           && OP_SAME_WITH_NULL (3)
2942                           && OP_SAME_WITH_NULL (4))));
2943
2944         case ARRAY_REF:
2945         case ARRAY_RANGE_REF:
2946           /* Operands 2 and 3 may be null.
2947              Compare the array index by value if it is constant first as we
2948              may have different types but same value here.  */
2949           if (!OP_SAME (0))
2950             return 0;
2951           flags &= ~(OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF|OEP_ADDRESS_OF);
2952           return ((tree_int_cst_equal (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2953                                        TREE_OPERAND (arg1, 1))
2954                    || OP_SAME (1))
2955                   && OP_SAME_WITH_NULL (2)
2956                   && OP_SAME_WITH_NULL (3));
2957
2958         case COMPONENT_REF:
2959           /* Handle operand 2 the same as for ARRAY_REF.  Operand 0
2960              may be NULL when we're called to compare MEM_EXPRs.  */
2961           if (!OP_SAME_WITH_NULL (0)
2962               || !OP_SAME (1))
2963             return 0;
2964           flags &= ~(OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF|OEP_ADDRESS_OF);
2965           return OP_SAME_WITH_NULL (2);
2966
2967         case BIT_FIELD_REF:
2968           if (!OP_SAME (0))
2969             return 0;
2970           flags &= ~(OEP_CONSTANT_ADDRESS_OF|OEP_ADDRESS_OF);
2971           return OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
2972
2973         default:
2974           return 0;
2975         }
2976
2977     case tcc_expression:
2978       switch (TREE_CODE (arg0))
2979         {
2980         case ADDR_EXPR:
2981           return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2982                                   TREE_OPERAND (arg1, 0),
2983                                   flags | OEP_ADDRESS_OF);
2984
2985         case TRUTH_NOT_EXPR:
2986           return OP_SAME (0);
2987
2988         case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2989         case TRUTH_ORIF_EXPR:
2990           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1);
2991
2992         case FMA_EXPR:
2993         case WIDEN_MULT_PLUS_EXPR:
2994         case WIDEN_MULT_MINUS_EXPR:
2995           if (!OP_SAME (2))
2996             return 0;
2997           /* The multiplcation operands are commutative.  */
2998           /* FALLTHRU */
2999
3000         case TRUTH_AND_EXPR:
3001         case TRUTH_OR_EXPR:
3002         case TRUTH_XOR_EXPR:
3003           if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
3004             return 1;
3005
3006           /* Otherwise take into account this is a commutative operation.  */
3007           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
3008                                    TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
3009                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
3010                                       TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
3011
3012         case COND_EXPR:
3013         case VEC_COND_EXPR:
3014         case DOT_PROD_EXPR:
3015           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
3016
3017         default:
3018           return 0;
3019         }
3020
3021     case tcc_vl_exp:
3022       switch (TREE_CODE (arg0))
3023         {
3024         case CALL_EXPR:
3025           if ((CALL_EXPR_FN (arg0) == NULL_TREE)
3026               != (CALL_EXPR_FN (arg1) == NULL_TREE))
3027             /* If not both CALL_EXPRs are either internal or normal function
3028                functions, then they are not equal.  */
3029             return 0;
3030           else if (CALL_EXPR_FN (arg0) == NULL_TREE)
3031             {
3032               /* If the CALL_EXPRs call different internal functions, then they
3033                  are not equal.  */
3034               if (CALL_EXPR_IFN (arg0) != CALL_EXPR_IFN (arg1))
3035                 return 0;
3036             }
3037           else
3038             {
3039               /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they are not
3040                  equal.  */
3041               if (! operand_equal_p (CALL_EXPR_FN (arg0), CALL_EXPR_FN (arg1),
3042                                      flags))
3043                 return 0;
3044             }
3045
3046           {
3047             unsigned int cef = call_expr_flags (arg0);
3048             if (flags & OEP_PURE_SAME)
3049               cef &= ECF_CONST | ECF_PURE;
3050             else
3051               cef &= ECF_CONST;
3052             if (!cef)
3053               return 0;
3054           }
3055
3056           /* Now see if all the arguments are the same.  */
3057           {
3058             const_call_expr_arg_iterator iter0, iter1;
3059             const_tree a0, a1;
3060             for (a0 = first_const_call_expr_arg (arg0, &iter0),
3061                    a1 = first_const_call_expr_arg (arg1, &iter1);
3062                  a0 && a1;
3063                  a0 = next_const_call_expr_arg (&iter0),
3064                    a1 = next_const_call_expr_arg (&iter1))
3065               if (! operand_equal_p (a0, a1, flags))
3066                 return 0;
3067
3068             /* If we get here and both argument lists are exhausted
3069                then the CALL_EXPRs are equal.  */
3070             return ! (a0 || a1);
3071           }
3072         default:
3073           return 0;
3074         }
3075
3076     case tcc_declaration:
3077       /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
3078       return (TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
3079               && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
3080               && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
3081               && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1));
3082
3083     default:
3084       return 0;
3085     }
3086
3087 #undef OP_SAME
3088 #undef OP_SAME_WITH_NULL
3089 }
3090 \f
3091 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
3092    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
3093
3094    When in doubt, return 0.  */
3095
3096 static int
3097 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
3098 {
3099   int unsignedp1, unsignedpo;
3100   tree primarg0, primarg1, primother;
3101   unsigned int correct_width;
3102
3103   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
3104     return 1;
3105
3106   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
3107       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
3108     return 0;
3109
3110   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
3111      and see if the inner values are the same.  This removes any
3112      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
3113   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
3114   STRIP_NOPS (primarg0);
3115   STRIP_NOPS (primarg1);
3116   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
3117     return 1;
3118
3119   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
3120      actual comparison operand, ARG0.
3121
3122      First throw away any conversions to wider types
3123      already present in the operands.  */
3124
3125   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
3126   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
3127
3128   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
3129   if (unsignedp1 == unsignedpo
3130       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
3131       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
3132     {
3133       tree type = TREE_TYPE (arg0);
3134
3135       /* Make sure shorter operand is extended the right way
3136          to match the longer operand.  */
3137       primarg1 = fold_convert (signed_or_unsigned_type_for
3138                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
3139
3140       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
3141         return 1;
3142     }
3143
3144   return 0;
3145 }
3146 \f
3147 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
3148    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
3149    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
3150    they are nonzero it means that some operands have already been found.
3151    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
3152    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
3153    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
3154
3155    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
3156
3157 static int
3158 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
3159 {
3160   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
3161   enum tree_code_class tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
3162
3163   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
3164   if (tclass == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
3165     tclass = tcc_unary;
3166   else if (tclass == tcc_expression
3167            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
3168                || code == COMPOUND_EXPR))
3169     tclass = tcc_binary;
3170
3171   else if (tclass == tcc_expression && code == SAVE_EXPR
3172            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
3173     {
3174       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
3175          two complex to handle.  */
3176       if (*cval1 || *cval2)
3177         return 0;
3178
3179       tclass = tcc_unary;
3180       *save_p = 1;
3181     }
3182
3183   switch (tclass)
3184     {
3185     case tcc_unary:
3186       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
3187
3188     case tcc_binary:
3189       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
3190               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
3191                                       cval1, cval2, save_p));
3192
3193     case tcc_constant:
3194       return 1;
3195
3196     case tcc_expression:
3197       if (code == COND_EXPR)
3198         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
3199                                      cval1, cval2, save_p)
3200                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
3201                                         cval1, cval2, save_p)
3202                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
3203                                         cval1, cval2, save_p));
3204       return 0;
3205
3206     case tcc_comparison:
3207       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
3208          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
3209          one side of the comparison is each of the values; test for the
3210          case where this isn't true by failing if the two operands
3211          are the same.  */
3212
3213       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
3214                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
3215         return 0;
3216
3217       if (*cval1 == 0)
3218         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
3219       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
3220         ;
3221       else if (*cval2 == 0)
3222         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
3223       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
3224         ;
3225       else
3226         return 0;
3227
3228       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
3229         ;
3230       else if (*cval2 == 0)
3231         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
3232       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
3233         ;
3234       else
3235         return 0;
3236
3237       return 1;
3238
3239     default:
3240       return 0;
3241     }
3242 }
3243 \f
3244 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
3245    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
3246    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
3247    NEW1 and OLD1.  */
3248
3249 static tree
3250 eval_subst (location_t loc, tree arg, tree old0, tree new0,
3251             tree old1, tree new1)
3252 {
3253   tree type = TREE_TYPE (arg);
3254   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
3255   enum tree_code_class tclass = TREE_CODE_CLASS (code);
3256
3257   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
3258   if (tclass == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
3259     tclass = tcc_unary;
3260   else if (tclass == tcc_expression
3261            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
3262     tclass = tcc_binary;
3263
3264   switch (tclass)
3265     {
3266     case tcc_unary:
3267       return fold_build1_loc (loc, code, type,
3268                           eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 0),
3269                                       old0, new0, old1, new1));
3270
3271     case tcc_binary:
3272       return fold_build2_loc (loc, code, type,
3273                           eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 0),
3274                                       old0, new0, old1, new1),
3275                           eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 1),
3276                                       old0, new0, old1, new1));
3277
3278     case tcc_expression:
3279       switch (code)
3280         {
3281         case SAVE_EXPR:
3282           return eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0,
3283                              old1, new1);
3284
3285         case COMPOUND_EXPR:
3286           return eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0,
3287                              old1, new1);
3288
3289         case COND_EXPR:
3290           return fold_build3_loc (loc, code, type,
3291                               eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 0),
3292                                           old0, new0, old1, new1),
3293                               eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 1),
3294                                           old0, new0, old1, new1),
3295                               eval_subst (loc, TREE_OPERAND (arg, 2),
3296                                           old0, new0, old1, new1));
3297         default:
3298           break;
3299         }
3300       /* Fall through - ???  */
3301
3302     case tcc_comparison:
3303       {
3304         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
3305         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
3306
3307         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
3308            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
3309            case, we know the operand occurred exactly once.  */
3310
3311         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
3312           arg0 = new0;
3313         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
3314           arg0 = new1;
3315
3316         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
3317           arg1 = new0;
3318         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
3319           arg1 = new1;
3320
3321         return fold_build2_loc (loc, code, type, arg0, arg1);
3322       }
3323
3324     default:
3325       return arg;
3326     }
3327 }
3328 \f
3329 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
3330    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
3331    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
3332
3333    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
3334    the conversion of RESULT to TYPE.  */
3335
3336 tree
3337 omit_one_operand_loc (location_t loc, tree type, tree result, tree omitted)
3338 {
3339   tree t = fold_convert_loc (loc, type, result);
3340
3341   /* If the resulting operand is an empty statement, just return the omitted
3342      statement casted to void. */
3343   if (IS_EMPTY_STMT (t) && TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
3344     return build1_loc (loc, NOP_EXPR, void_type_node,
3345                        fold_ignored_result (omitted));
3346
3347   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
3348     return build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type,
3349                        fold_ignored_result (omitted), t);
3350
3351   return non_lvalue_loc (loc, t);
3352 }
3353
3354 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
3355    converted to TYPE and OMITTED1 and OMITTED2 were previously operands
3356    of the expression but are now not needed.
3357
3358    If OMITTED1 or OMITTED2 has side effects, they must be evaluated.
3359    If both OMITTED1 and OMITTED2 have side effects, OMITTED1 is
3360    evaluated before OMITTED2.  Otherwise, if neither has side effects,
3361    just do the conversion of RESULT to TYPE.  */
3362
3363 tree
3364 omit_two_operands_loc (location_t loc, tree type, tree result,
3365                        tree omitted1, tree omitted2)
3366 {
3367   tree t = fold_convert_loc (loc, type, result);
3368
3369   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted2))
3370     t = build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type, omitted2, t);
3371   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted1))
3372     t = build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type, omitted1, t);
3373
3374   return TREE_CODE (t) != COMPOUND_EXPR ? non_lvalue_loc (loc, t) : t;
3375 }
3376
3377 \f
3378 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
3379    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
3380    returns a truth value (0 or 1).
3381
3382    FIXME: one would think we would fold the result, but it causes
3383    problems with the dominator optimizer.  */
3384
3385 static tree
3386 fold_truth_not_expr (location_t loc, tree arg)
3387 {
3388   tree type = TREE_TYPE (arg);
3389   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
3390   location_t loc1, loc2;
3391
3392   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
3393      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
3394      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
3395
3396   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3397     {
3398       tree op_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0));
3399       if (FLOAT_TYPE_P (op_type)
3400           && flag_trapping_math
3401           && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR
3402           && code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
3403         return NULL_TREE;
3404
3405       code = invert_tree_comparison (code, HONOR_NANS (op_type));
3406       if (code == ERROR_MARK)
3407         return NULL_TREE;
3408
3409       return build2_loc (loc, code, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3410                          TREE_OPERAND (arg, 1));
3411     }
3412
3413   switch (code)
3414     {
3415     case INTEGER_CST:
3416       return constant_boolean_node (integer_zerop (arg), type);
3417
3418     case TRUTH_AND_EXPR:
3419       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3420       loc2 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3421       return build2_loc (loc, TRUTH_OR_EXPR, type,
3422                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)),
3423                          invert_truthvalue_loc (loc2, TREE_OPERAND (arg, 1)));
3424
3425     case TRUTH_OR_EXPR:
3426       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3427       loc2 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3428       return build2_loc (loc, TRUTH_AND_EXPR, type,
3429                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)),
3430                          invert_truthvalue_loc (loc2, TREE_OPERAND (arg, 1)));
3431
3432     case TRUTH_XOR_EXPR:
3433       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
3434          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
3435          result is the XOR of the first operand with the inside of the
3436          negation of the second operand.  */
3437
3438       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
3439         return build2_loc (loc, TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3440                            TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
3441       else
3442         return build2_loc (loc, TRUTH_XOR_EXPR, type,
3443                            invert_truthvalue_loc (loc, TREE_OPERAND (arg, 0)),
3444                            TREE_OPERAND (arg, 1));
3445
3446     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
3447       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3448       loc2 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3449       return build2_loc (loc, TRUTH_ORIF_EXPR, type,
3450                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)),
3451                          invert_truthvalue_loc (loc2, TREE_OPERAND (arg, 1)));
3452
3453     case TRUTH_ORIF_EXPR:
3454       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3455       loc2 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3456       return build2_loc (loc, TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
3457                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)),
3458                          invert_truthvalue_loc (loc2, TREE_OPERAND (arg, 1)));
3459
3460     case TRUTH_NOT_EXPR:
3461       return TREE_OPERAND (arg, 0);
3462
3463     case COND_EXPR:
3464       {
3465         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
3466         tree arg2 = TREE_OPERAND (arg, 2);
3467
3468         loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3469         loc2 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 2), loc);
3470
3471         /* A COND_EXPR may have a throw as one operand, which
3472            then has void type.  Just leave void operands
3473            as they are.  */
3474         return build3_loc (loc, COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3475                            VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
3476                            ? arg1 : invert_truthvalue_loc (loc1, arg1),
3477                            VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg2))
3478                            ? arg2 : invert_truthvalue_loc (loc2, arg2));
3479       }
3480
3481     case COMPOUND_EXPR:
3482       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 1), loc);
3483       return build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type,
3484                          TREE_OPERAND (arg, 0),
3485                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 1)));
3486
3487     case NON_LVALUE_EXPR:
3488       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3489       return invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0));
3490
3491     CASE_CONVERT:
3492       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE)
3493         return build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3494
3495       /* ... fall through ...  */
3496
3497     case FLOAT_EXPR:
3498       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3499       return build1_loc (loc, TREE_CODE (arg), type,
3500                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)));
3501
3502     case BIT_AND_EXPR:
3503       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
3504         return NULL_TREE;
3505       return build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, arg, build_int_cst (type, 0));
3506
3507     case SAVE_EXPR:
3508       return build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3509
3510     case CLEANUP_POINT_EXPR:
3511       loc1 = expr_location_or (TREE_OPERAND (arg, 0), loc);
3512       return build1_loc (loc, CLEANUP_POINT_EXPR, type,
3513                          invert_truthvalue_loc (loc1, TREE_OPERAND (arg, 0)));
3514
3515     default:
3516       return NULL_TREE;
3517     }
3518 }
3519
3520 /* Fold the truth-negation of ARG.  This never alters ARG itself.  We
3521    assume that ARG is an operation that returns a truth value (0 or 1
3522    for scalars, 0 or -1 for vectors).  Return the folded expression if
3523    folding is successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
3524
3525 static tree
3526 fold_invert_truthvalue (location_t loc, tree arg)
3527 {
3528   tree type = TREE_TYPE (arg);
3529   return fold_unary_loc (loc, VECTOR_TYPE_P (type)
3530                               ? BIT_NOT_EXPR
3531                               : TRUTH_NOT_EXPR,
3532                          type, arg);
3533 }
3534
3535 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
3536    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
3537    returns a truth value (0 or 1 for scalars, 0 or -1 for vectors).  */
3538
3539 tree
3540 invert_truthvalue_loc (location_t loc, tree arg)
3541 {
3542   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK)
3543     return arg;
3544
3545   tree type = TREE_TYPE (arg);
3546   return fold_build1_loc (loc, VECTOR_TYPE_P (type)
3547                                ? BIT_NOT_EXPR
3548                                : TRUTH_NOT_EXPR,
3549                           type, arg);
3550 }
3551
3552 /* Knowing that ARG0 and ARG1 are both RDIV_EXPRs, simplify a binary operation
3553    with code CODE.  This optimization is unsafe.  */
3554 static tree
3555 distribute_real_division (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
3556                           tree arg0, tree arg1)
3557 {
3558   bool mul0 = TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR;
3559   bool mul1 = TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR;
3560
3561   /* (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3562   if (mul0 == mul1
3563       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
3564                        TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3565     return fold_build2_loc (loc, mul0 ? MULT_EXPR : RDIV_EXPR, type,
3566                         fold_build2_loc (loc, code, type,
3567                                      TREE_OPERAND (arg0, 0),
3568                                      TREE_OPERAND (arg1, 0)),
3569                         TREE_OPERAND (arg0, 1));
3570
3571   /* (A / C1) +- (A / C2) -> A * (1 / C1 +- 1 / C2).  */
3572   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
3573                        TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
3574       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
3575       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
3576     {
3577       REAL_VALUE_TYPE r0, r1;
3578       r0 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
3579       r1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
3580       if (!mul0)
3581         real_arithmetic (&r0, RDIV_EXPR, &dconst1, &r0);
3582       if (!mul1)
3583         real_arithmetic (&r1, RDIV_EXPR, &dconst1, &r1);
3584       real_arithmetic (&r0, code, &r0, &r1);
3585       return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
3586                           TREE_OPERAND (arg0, 0),
3587                           build_real (type, r0));
3588     }
3589
3590   return NULL_TREE;
3591 }
3592 \f
3593 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
3594    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
3595
3596 static tree
3597 make_bit_field_ref (location_t loc, tree inner, tree type,
3598                     HOST_WIDE_INT bitsize, HOST_WIDE_INT bitpos, int unsignedp)
3599 {
3600   tree result, bftype;
3601
3602   if (bitpos == 0)
3603     {
3604       tree size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (inner));
3605       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (inner))
3606            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (inner)))
3607           && tree_fits_shwi_p (size)
3608           && tree_to_shwi (size) == bitsize)
3609         return fold_convert_loc (loc, type, inner);
3610     }
3611
3612   bftype = type;
3613   if (TYPE_PRECISION (bftype) != bitsize
3614       || TYPE_UNSIGNED (bftype) == !unsignedp)
3615     bftype = build_nonstandard_integer_type (bitsize, 0);
3616
3617   result = build3_loc (loc, BIT_FIELD_REF, bftype, inner,
3618                        size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
3619
3620   if (bftype != type)
3621     result = fold_convert_loc (loc, type, result);
3622
3623   return result;
3624 }
3625
3626 /* Optimize a bit-field compare.
3627
3628    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
3629    second is a comparison of two items where the fields are at the same
3630    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
3631    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
3632    implicit in bitfield extractions.
3633
3634    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
3635    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
3636    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
3637    similar mask and compare the result of the ANDs.
3638
3639    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
3640    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
3641    are the left and right operands of the comparison, respectively.
3642
3643    If the optimization described above can be done, we return the resulting
3644    tree.  Otherwise we return zero.  */
3645
3646 static tree
3647 optimize_bit_field_compare (location_t loc, enum tree_code code,
3648                             tree compare_type, tree lhs, tree rhs)
3649 {
3650   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
3651   tree type = TREE_TYPE (lhs);
3652   tree unsigned_type;
3653   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
3654   machine_mode lmode, rmode, nmode;
3655   int lunsignedp, runsignedp;
3656   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
3657   tree linner, rinner = NULL_TREE;
3658   tree mask;
3659   tree offset;
3660
3661   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
3662      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
3663      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
3664      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
3665      then will no longer be able to replace it.  */
3666   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
3667                                 &lunsignedp, &lvolatilep, false);
3668   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
3669       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR || lvolatilep)
3670     return 0;
3671
3672  if (!const_p)
3673    {
3674      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
3675         sizes, and signedness are the same.  */
3676      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
3677                                    &runsignedp, &rvolatilep, false);
3678
3679      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
3680          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
3681          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR || rvolatilep)
3682        return 0;
3683    }
3684
3685   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
3686      but fail if we can't.  */
3687   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos, 0, 0,
3688                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
3689                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
3690                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
3691                          word_mode, false);
3692   if (nmode == VOIDmode)
3693     return 0;
3694
3695   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
3696      shifts below.  */
3697   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
3698
3699   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
3700      within it. If the new reference is the same size as the original, we
3701      won't optimize anything, so return zero.  */
3702   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
3703   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
3704   lbitpos -= nbitpos;
3705   if (nbitsize == lbitsize)
3706     return 0;
3707
3708   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3709     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
3710
3711   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
3712   mask = build_int_cst_type (unsigned_type, -1);
3713   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize));
3714   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
3715                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos));
3716
3717   if (! const_p)
3718     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
3719        and return.  */
3720     return fold_build2_loc (loc, code, compare_type,
3721                         fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3722                                      make_bit_field_ref (loc, linner,
3723                                                          unsigned_type,
3724                                                          nbitsize, nbitpos,
3725                                                          1),
3726                                      mask),
3727                         fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3728                                      make_bit_field_ref (loc, rinner,
3729                                                          unsigned_type,
3730                                                          nbitsize, nbitpos,
3731                                                          1),
3732                                      mask));
3733
3734   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
3735      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
3736      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
3737      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
3738
3739      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
3740      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
3741      the sign bit.  */
3742
3743   if (lunsignedp)
3744     {
3745       if (wi::lrshift (rhs, lbitsize) != 0)
3746         {
3747           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3748                    code == NE_EXPR);
3749           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3750         }
3751     }
3752   else
3753     {
3754       wide_int tem = wi::arshift (rhs, lbitsize - 1);
3755       if (tem != 0 && tem != -1)
3756         {
3757           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3758                    code == NE_EXPR);
3759           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3760         }
3761     }
3762
3763   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
3764   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
3765     {
3766       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
3767       rhs = build_int_cst (type, 0);
3768     }
3769
3770   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
3771      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
3772      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
3773   lhs = make_bit_field_ref (loc, linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
3774
3775   rhs = const_binop (BIT_AND_EXPR,
3776                      const_binop (LSHIFT_EXPR,
3777                                   fold_convert_loc (loc, unsigned_type, rhs),
3778                                   size_int (lbitpos)),
3779                      mask);
3780
3781   lhs = build2_loc (loc, code, compare_type,
3782                     build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask), rhs);
3783   return lhs;
3784 }
3785 \f
3786 /* Subroutine for fold_truth_andor_1: decode a field reference.
3787
3788    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3789
3790    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3791    set to the starting bit number.
3792
3793    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3794    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3795
3796    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3797    otherwise it is not changed.
3798
3799    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3800
3801    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3802    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3803
3804    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3805
3806    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3807    do anything with.  */
3808
3809 static tree
3810 decode_field_reference (location_t loc, tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3811                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, machine_mode *pmode,
3812                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3813                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3814 {
3815   tree outer_type = 0;
3816   tree and_mask = 0;
3817   tree mask, inner, offset;
3818   tree unsigned_type;
3819   unsigned int precision;
3820
3821   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3822      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3823      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3824   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3825     return 0;
3826
3827   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3828      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3829      outermost expression if it may matter below.  */
3830   if (CONVERT_EXPR_P (exp)
3831       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3832     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3833   STRIP_NOPS (exp);
3834
3835   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3836     {
3837       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3838       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3839       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3840       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3841         return 0;
3842     }
3843
3844   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3845                                punsignedp, pvolatilep, false);
3846   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3847       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3848       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3849     return 0;
3850
3851   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3852      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3853      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3854   if (outer_type && *pbitsize == TYPE_PRECISION (outer_type))
3855     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3856
3857   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3858   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3859   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3860
3861   mask = build_int_cst_type (unsigned_type, -1);
3862
3863   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize));
3864   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize));
3865
3866   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3867   if (and_mask != 0)
3868     mask = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3869                         fold_convert_loc (loc, unsigned_type, and_mask), mask);
3870
3871   *pmask = mask;
3872   *pand_mask = and_mask;
3873   return inner;
3874 }
3875
3876 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3877    bit positions and MASK is SIGNED.  */
3878
3879 static int
3880 all_ones_mask_p (const_tree mask, unsigned int size)
3881 {
3882   tree type = TREE_TYPE (mask);
3883   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3884
3885   /* If this function returns true when the type of the mask is
3886      UNSIGNED, then there will be errors.  In particular see
3887      gcc.c-torture/execute/990326-1.c.  There does not appear to be
3888      any documentation paper trail as to why this is so.  But the pre
3889      wide-int worked with that restriction and it has been preserved
3890      here.  */
3891   if (size > precision || TYPE_SIGN (type) == UNSIGNED)
3892     return false;
3893
3894   return wi::mask (size, false, precision) == mask;
3895 }
3896
3897 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3898    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3899    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3900    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3901    or NULL_TREE otherwise.  */
3902
3903 tree
3904 sign_bit_p (tree exp, const_tree val)
3905 {
3906   int width;
3907   tree t;
3908
3909   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3910   t = TREE_TYPE (exp);
3911   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3912     return NULL_TREE;
3913
3914   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3915   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3916       || TREE_OVERFLOW (val))
3917     return NULL_TREE;
3918
3919   width = TYPE_PRECISION (t);
3920   if (wi::only_sign_bit_p (val, width))
3921     return exp;
3922
3923   /* Handle extension from a narrower type.  */
3924   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3925       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3926     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3927
3928   return NULL_TREE;
3929 }
3930
3931 /* Subroutine for fold_truth_andor_1: determine if an operand is simple enough
3932    to be evaluated unconditionally.  */
3933
3934 static int
3935 simple_operand_p (const_tree exp)
3936 {
3937   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3938   STRIP_NOPS (exp);
3939
3940   return (CONSTANT_CLASS_P (exp)
3941           || TREE_CODE (exp) == SSA_NAME
3942           || (DECL_P (exp)
3943               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3944               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3945               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3946               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3947                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3948                  #pragma weak, etc).  */
3949               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3950               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3951               /* Weakrefs are not safe to be read, since they can be NULL.
3952                  They are !TREE_PUBLIC && !DECL_EXTERNAL but still
3953                  have DECL_WEAK flag set.  */
3954               && (! VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (exp) || ! DECL_WEAK (exp))
3955               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3956                  registers aren't expensive.  */
3957               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3958 }
3959
3960 /* Subroutine for fold_truth_andor: determine if an operand is simple enough
3961    to be evaluated unconditionally.
3962    I addition to simple_operand_p, we assume that comparisons, conversions,
3963    and logic-not operations are simple, if their operands are simple, too.  */
3964
3965 static bool
3966 simple_operand_p_2 (tree exp)
3967 {
3968   enum tree_code code;
3969
3970   if (TREE_SIDE_EFFECTS (exp)
3971       || tree_could_trap_p (exp))
3972     return false;
3973
3974   while (CONVERT_EXPR_P (exp))
3975     exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3976
3977   code = TREE_CODE (exp);
3978
3979   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3980     return (simple_operand_p (TREE_OPERAND (exp, 0))
3981             && simple_operand_p (TREE_OPERAND (exp, 1)));
3982
3983   if (code == TRUTH_NOT_EXPR)
3984       return simple_operand_p_2 (TREE_OPERAND (exp, 0));
3985
3986   return simple_operand_p (exp);
3987 }
3988
3989 \f
3990 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3991    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3992
3993    For example, both
3994         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3995    and
3996         X >= 2 && X <= 5
3997    are converted to
3998         (unsigned) (X - 2) <= 3
3999
4000    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
4001    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
4002    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
4003    it represents either the highest or lowest value of the type.
4004
4005    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
4006    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
4007    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
4008    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
4009    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
4010    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
4011    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
4012    always false.
4013
4014    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
4015    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
4016    handled using a special case.  */
4017
4018 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
4019    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
4020    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
4021    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
4022    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
4023    type if both are specified.  */
4024
4025 static tree
4026 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
4027              tree arg1, int upper1_p)
4028 {
4029   tree tem;
4030   int result;
4031   int sgn0, sgn1;
4032
4033   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
4034      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
4035      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
4036      are handled for consistency.  */
4037
4038   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
4039     {
4040       tem = fold_build2 (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
4041                          arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
4042       STRIP_NOPS (tem);
4043       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
4044     }
4045
4046   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
4047     return 0;
4048
4049   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
4050      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
4051      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
4052      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
4053      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
4054      us to treat unbounded ranges as equal.  */
4055   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
4056   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
4057   switch (code)
4058     {
4059     case EQ_EXPR:
4060       result = sgn0 == sgn1;
4061       break;
4062     case NE_EXPR:
4063       result = sgn0 != sgn1;
4064       break;
4065     case LT_EXPR:
4066       result = sgn0 < sgn1;
4067       break;
4068     case LE_EXPR:
4069       result = sgn0 <= sgn1;
4070       break;
4071     case GT_EXPR:
4072       result = sgn0 > sgn1;
4073       break;
4074     case GE_EXPR:
4075       result = sgn0 >= sgn1;
4076       break;
4077     default:
4078       gcc_unreachable ();
4079     }
4080
4081   return constant_boolean_node (result, type);
4082 }
4083 \f
4084 /* Helper routine for make_range.  Perform one step for it, return
4085    new expression if the loop should continue or NULL_TREE if it should
4086    stop.  */
4087
4088 tree
4089 make_range_step (location_t loc, enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
4090                  tree exp_type, tree *p_low, tree *p_high, int *p_in_p,
4091                  bool *strict_overflow_p)
4092 {
4093   tree arg0_type = TREE_TYPE (arg0);
4094   tree n_low, n_high, low = *p_low, high = *p_high;
4095   int in_p = *p_in_p, n_in_p;
4096
4097   switch (code)
4098     {
4099     case TRUTH_NOT_EXPR:
4100       /* We can only do something if the range is testing for zero.  */
4101       if (low == NULL_TREE || high == NULL_TREE
4102           || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high))
4103         return NULL_TREE;
4104       *p_in_p = ! in_p;
4105       return arg0;
4106
4107     case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
4108     case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
4109       /* We can only do something if the range is testing for zero
4110          and if the second operand is an integer constant.  Note that
4111          saying something is "in" the range we make is done by
4112          complementing IN_P since it will set in the initial case of
4113          being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
4114       if (low == NULL_TREE || high == NULL_TREE
4115           || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
4116           || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
4117         return NULL_TREE;
4118
4119       switch (code)
4120         {
4121         case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
4122           low = high = arg1;
4123           break;
4124         case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
4125           in_p = ! in_p, low = high = arg1;
4126           break;
4127         case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
4128           low = 0, high = arg1;
4129           break;
4130         case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
4131           in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
4132           break;
4133         case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
4134           low = arg1, high = 0;
4135           break;
4136         case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
4137           in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
4138           break;
4139         default:
4140           gcc_unreachable ();
4141         }
4142
4143       /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
4144          greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
4145          on that fact, so we record it here so we can parse existing
4146          range tests.  We test arg0_type since often the return type
4147          of, e.g. EQ_EXPR, is boolean.  */
4148       if (TYPE_UNSIGNED (arg0_type) && (low == 0 || high == 0))
4149         {
4150           if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
4151                               in_p, low, high, 1,
4152                               build_int_cst (arg0_type, 0),
4153                               NULL_TREE))
4154             return NULL_TREE;
4155
4156           in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
4157
4158           /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
4159              bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
4160              minus 1.  */
4161           if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
4162             {
4163               in_p = ! in_p;
4164               high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
4165                                   build_int_cst (TREE_TYPE (low), 1), 0);
4166               low = build_int_cst (arg0_type, 0);
4167             }
4168         }
4169
4170       *p_low = low;
4171       *p_high = high;
4172       *p_in_p = in_p;
4173       return arg0;
4174
4175     case NEGATE_EXPR:
4176       /* If flag_wrapv and ARG0_TYPE is signed, make sure
4177          low and high are non-NULL, then normalize will DTRT.  */
4178       if (!TYPE_UNSIGNED (arg0_type)
4179           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (arg0_type))
4180         {
4181           if (low == NULL_TREE)
4182             low = TYPE_MIN_VALUE (arg0_type);
4183           if (high == NULL_TREE)
4184             high = TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
4185         }
4186
4187       /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
4188       n_low = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
4189                            build_int_cst (exp_type, 0),
4190                            0, high, 1);
4191       n_high = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
4192                             build_int_cst (exp_type, 0),
4193                             0, low, 0);
4194       if (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high))
4195         return NULL_TREE;
4196       goto normalize;
4197
4198     case BIT_NOT_EXPR:
4199       /* ~ X -> -X - 1  */
4200       return build2_loc (loc, MINUS_EXPR, exp_type, negate_expr (arg0),
4201                          build_int_cst (exp_type, 1));
4202
4203     case PLUS_EXPR:
4204     case MINUS_EXPR:
4205       if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
4206         return NULL_TREE;
4207
4208       /* If flag_wrapv and ARG0_TYPE is signed, then we cannot
4209          move a constant to the other side.  */
4210       if (!TYPE_UNSIGNED (arg0_type)
4211           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (arg0_type))
4212         return NULL_TREE;
4213
4214       /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
4215          so we don't worry about it so long as our computations on
4216          the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
4217          and this is exactly the right thing.  */
4218       n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
4219                            arg0_type, low, 0, arg1, 0);
4220       n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
4221                             arg0_type, high, 1, arg1, 0);
4222       if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
4223           || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
4224         return NULL_TREE;
4225
4226       if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (arg0_type))
4227         *strict_overflow_p = true;
4228
4229       normalize:
4230         /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
4231            value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
4232         if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
4233           {
4234             low = range_binop (PLUS_EXPR, arg0_type, n_high, 0,
4235                                build_int_cst (TREE_TYPE (n_high), 1), 0);
4236             high = range_binop (MINUS_EXPR, arg0_type, n_low, 0,
4237                                 build_int_cst (TREE_TYPE (n_low), 1), 0);
4238
4239             /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
4240                be able to normalize it.  But then, it represents the
4241                whole range or the empty set, so make it
4242                +/- [ -, - ].  */
4243             if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
4244                 && tree_int_cst_equal (n_high, high))
4245               low = high = 0;
4246             else
4247               in_p = ! in_p;
4248           }
4249         else
4250           low = n_low, high = n_high;
4251
4252         *p_low = low;
4253         *p_high = high;
4254         *p_in_p = in_p;
4255         return arg0;
4256
4257     CASE_CONVERT:
4258     case NON_LVALUE_EXPR:
4259       if (TYPE_PRECISION (arg0_type) > TYPE_PRECISION (exp_type))
4260         return NULL_TREE;
4261
4262       if (! INTEGRAL_TYPE_P (arg0_type)
4263           || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, arg0_type))
4264           || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, arg0_type)))
4265         return NULL_TREE;
4266
4267       n_low = low, n_high = high;
4268
4269       if (n_low != 0)
4270         n_low = fold_convert_loc (loc, arg0_type, n_low);
4271
4272       if (n_high != 0)
4273         n_high = fold_convert_loc (loc, arg0_type, n_high);
4274
4275       /* If we're converting arg0 from an unsigned type, to exp,
4276          a signed type,  we will be doing the comparison as unsigned.
4277          The tests above have already verified that LOW and HIGH
4278          are both positive.
4279
4280          So we have to ensure that we will handle large unsigned
4281          values the same way that the current signed bounds treat
4282          negative values.  */
4283
4284       if (!TYPE_UNSIGNED (exp_type) && TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
4285         {
4286           tree high_positive;
4287           tree equiv_type;
4288           /* For fixed-point modes, we need to pass the saturating flag
4289              as the 2nd parameter.  */
4290           if (ALL_FIXED_POINT_MODE_P (TYPE_MODE (arg0_type)))
4291             equiv_type
4292               = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (arg0_type),
4293                                                 TYPE_SATURATING (arg0_type));
4294           else
4295             equiv_type
4296               = lang_hooks.types.type_for_mode (TYPE_MODE (arg0_type), 1);
4297
4298           /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
4299              Since convert would have cropped a very large value, use
4300              the max value for the destination type.  */
4301           high_positive
4302             = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
4303               : TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
4304
4305           if (TYPE_PRECISION (exp_type) == TYPE_PRECISION (arg0_type))
4306             high_positive = fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, arg0_type,
4307                                              fold_convert_loc (loc, arg0_type,
4308                                                                high_positive),
4309                                              build_int_cst (arg0_type, 1));
4310
4311           /* If the low bound is specified, "and" the range with the
4312              range for which the original unsigned value will be
4313              positive.  */
4314           if (low != 0)
4315             {
4316               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high, 1, n_low, n_high,
4317                                   1, fold_convert_loc (loc, arg0_type,
4318                                                        integer_zero_node),
4319                                   high_positive))
4320                 return NULL_TREE;
4321
4322               in_p = (n_in_p == in_p);
4323             }
4324           else
4325             {
4326               /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
4327                  that will be interpreted as negative.  */
4328               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high, 0, n_low, n_high,
4329                                   1, fold_convert_loc (loc, arg0_type,
4330                                                        integer_zero_node),
4331                                   high_positive))
4332                 return NULL_TREE;
4333
4334               in_p = (in_p != n_in_p);
4335             }
4336         }
4337
4338       *p_low = n_low;
4339       *p_high = n_high;
4340       *p_in_p = in_p;
4341       return arg0;
4342
4343     default:
4344       return NULL_TREE;
4345     }
4346 }
4347
4348 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
4349    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
4350    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same
4351    type as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we
4352    will most likely not be returning a useful value and range.  Set
4353    *STRICT_OVERFLOW_P to true if the return value is only valid
4354    because signed overflow is undefined; otherwise, do not change
4355    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
4356
4357 tree
4358 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh,
4359             bool *strict_overflow_p)
4360 {
4361   enum tree_code code;
4362   tree arg0, arg1 = NULL_TREE;
4363   tree exp_type, nexp;
4364   int in_p;
4365   tree low, high;
4366   location_t loc = EXPR_LOCATION (exp);
4367
4368   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
4369      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
4370      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
4371      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
4372      the switch, which will "break" the while.  */
4373
4374   in_p = 0;
4375   low = high = build_int_cst (TREE_TYPE (exp), 0);
4376
4377   while (1)
4378     {
4379       code = TREE_CODE (exp);
4380       exp_type = TREE_TYPE (exp);
4381       arg0 = NULL_TREE;
4382
4383       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
4384         {
4385           if (TREE_OPERAND_LENGTH (exp) > 0)
4386             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
4387           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
4388               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
4389               || (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_expression
4390                   && TREE_OPERAND_LENGTH (exp) > 1))
4391             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
4392         }
4393       if (arg0 == NULL_TREE)
4394         break;
4395
4396       nexp = make_range_step (loc, code, arg0, arg1, exp_type, &low,
4397                               &high, &in_p, strict_overflow_p);
4398       if (nexp == NULL_TREE)
4399         break;
4400       exp = nexp;
4401     }
4402
4403   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
4404   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
4405     {
4406       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
4407                                                  exp, 0, low, 0))
4408                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
4409                                                     exp, 1, high, 1)));
4410       low = high = 0;
4411       exp = 0;
4412     }
4413
4414   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4415   return exp;
4416 }
4417 \f
4418 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
4419    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
4420    on IN_P) the range.  Return 0 if the test couldn't be created.  */
4421
4422 tree
4423 build_range_check (location_t loc, tree type, tree exp, int in_p,
4424                    tree low, tree high)
4425 {
4426   tree etype = TREE_TYPE (exp), value;
4427
4428   /* Disable this optimization for function pointer expressions
4429      on targets that require function pointer canonicalization.  */
4430   if (targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
4431       && TREE_CODE (etype) == POINTER_TYPE
4432       && TREE_CODE (TREE_TYPE (etype)) == FUNCTION_TYPE)
4433     return NULL_TREE;
4434
4435   if (! in_p)
4436     {
4437       value = build_range_check (loc, type, exp, 1, low, high);
4438       if (value != 0)
4439         return invert_truthvalue_loc (loc, value);
4440
4441       return 0;
4442     }
4443
4444   if (low == 0 && high == 0)
4445     return omit_one_operand_loc (loc, type, build_int_cst (type, 1), exp);
4446
4447   if (low == 0)
4448     return fold_build2_loc (loc, LE_EXPR, type, exp,
4449                         fold_convert_loc (loc, etype, high));
4450
4451   if (high == 0)
4452     return fold_build2_loc (loc, GE_EXPR, type, exp,
4453                         fold_convert_loc (loc, etype, low));
4454
4455   if (operand_equal_p (low, high, 0))
4456     return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, exp,
4457                         fold_convert_loc (loc, etype, low));
4458
4459   if (integer_zerop (low))
4460     {
4461       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
4462         {
4463           etype = unsigned_type_for (etype);
4464           high = fold_convert_loc (loc, etype, high);
4465           exp = fold_convert_loc (loc, etype, exp);
4466         }
4467       return build_range_check (loc, type, exp, 1, 0, high);
4468     }
4469
4470   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
4471   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
4472     {
4473       int prec = TYPE_PRECISION (etype);
4474
4475       if (wi::mask (prec - 1, false, prec) == high)
4476         {
4477           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
4478             {
4479               tree signed_etype = signed_type_for (etype);
4480               if (TYPE_PRECISION (signed_etype) != TYPE_PRECISION (etype))
4481                 etype
4482                   = build_nonstandard_integer_type (TYPE_PRECISION (etype), 0);
4483               else
4484                 etype = signed_etype;
4485               exp = fold_convert_loc (loc, etype, exp);
4486             }
4487           return fold_build2_loc (loc, GT_EXPR, type, exp,
4488                               build_int_cst (etype, 0));
4489         }
4490     }
4491
4492   /* Optimize (c>=low) && (c<=high) into (c-low>=0) && (c-low<=high-low).
4493      This requires wrap-around arithmetics for the type of the expression.
4494      First make sure that arithmetics in this type is valid, then make sure
4495      that it wraps around.  */
4496   if (TREE_CODE (etype) == ENUMERAL_TYPE || TREE_CODE (etype) == BOOLEAN_TYPE)
4497     etype = lang_hooks.types.type_for_size (TYPE_PRECISION (etype),
4498                                             TYPE_UNSIGNED (etype));
4499
4500   if (TREE_CODE (etype) == INTEGER_TYPE && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (etype))
4501     {
4502       tree utype, minv, maxv;
4503
4504       /* Check if (unsigned) INT_MAX + 1 == (unsigned) INT_MIN
4505          for the type in question, as we rely on this here.  */
4506       utype = unsigned_type_for (etype);
4507       maxv = fold_convert_loc (loc, utype, TYPE_MAX_VALUE (etype));
4508       maxv = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, maxv, 1,
4509                           build_int_cst (TREE_TYPE (maxv), 1), 1);
4510       minv = fold_convert_loc (loc, utype, TYPE_MIN_VALUE (etype));
4511
4512       if (integer_zerop (range_binop (NE_EXPR, integer_type_node,
4513                                       minv, 1, maxv, 1)))
4514         etype = utype;
4515       else
4516         return 0;
4517     }
4518
4519   high = fold_convert_loc (loc, etype, high);
4520   low = fold_convert_loc (loc, etype, low);
4521   exp = fold_convert_loc (loc, etype, exp);
4522
4523   value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low);
4524
4525
4526   if (POINTER_TYPE_P (etype))
4527     {
4528       if (value != 0 && !TREE_OVERFLOW (value))
4529         {
4530           low = fold_build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (low), low);
4531           return build_range_check (loc, type,
4532                                     fold_build_pointer_plus_loc (loc, exp, low),
4533                                     1, build_int_cst (etype, 0), value);
4534         }
4535       return 0;
4536     }
4537
4538   if (value != 0 && !TREE_OVERFLOW (value))
4539     return build_range_check (loc, type,
4540                               fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, etype, exp, low),
4541                               1, build_int_cst (etype, 0), value);
4542
4543   return 0;
4544 }
4545 \f
4546 /* Return the predecessor of VAL in its type, handling the infinite case.  */
4547
4548 static tree
4549 range_predecessor (tree val)
4550 {
4551   tree type = TREE_TYPE (val);
4552
4553   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4554       && operand_equal_p (val, TYPE_MIN_VALUE (type), 0))
4555     return 0;
4556   else
4557     return range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, val, 0,
4558                         build_int_cst (TREE_TYPE (val), 1), 0);
4559 }
4560
4561 /* Return the successor of VAL in its type, handling the infinite case.  */
4562
4563 static tree
4564 range_successor (tree val)
4565 {
4566   tree type = TREE_TYPE (val);
4567
4568   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4569       && operand_equal_p (val, TYPE_MAX_VALUE (type), 0))
4570     return 0;
4571   else
4572     return range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, val, 0,
4573                         build_int_cst (TREE_TYPE (val), 1), 0);
4574 }
4575
4576 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
4577    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
4578
4579 bool
4580 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
4581               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
4582 {
4583   int no_overlap;
4584   int subset;
4585   int temp;
4586   tree tem;
4587   int in_p;
4588   tree low, high;
4589   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
4590                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4591                                                 low0, 0, low1, 0)));
4592   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
4593                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4594                                                  high0, 1, high1, 1)));
4595
4596   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
4597      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
4598   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4599                                  low0, 0, low1, 0))
4600       || (lowequal
4601           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4602                                         high1, 1, high0, 1))))
4603     {
4604       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
4605       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
4606       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
4607     }
4608
4609   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
4610      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
4611      below are simplified by the ones above.  */
4612   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
4613                                           high0, 1, low1, 0));
4614   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
4615                                       high1, 1, high0, 1));
4616
4617   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
4618      excluding the two ranges.  */
4619   if (in0_p && in1_p)
4620     {
4621       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
4622          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
4623          of the second to the end of the first.  */
4624       if (no_overlap)
4625         in_p = 0, low = high = 0;
4626       else if (subset)
4627         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4628       else
4629         in_p = 1, low = low1, high = high0;
4630     }
4631
4632   else if (in0_p && ! in1_p)
4633     {
4634       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
4635          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
4636          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
4637          the end of the second range to the end of the first.  If the second
4638          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
4639          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
4640          first range and ends just before the second range.
4641          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
4642       if (no_overlap)
4643         in_p = 1, low = low0, high = high0;
4644       else if (lowequal && highequal)
4645         in_p = 0, low = high = 0;
4646       else if (subset && lowequal)
4647         {
4648           low = range_successor (high1);
4649           high = high0;
4650           in_p = 1;
4651           if (low == 0)
4652             {
4653               /* We are in the weird situation where high0 > high1 but
4654                  high1 has no successor.  Punt.  */
4655               return 0;
4656             }
4657         }
4658       else if (! subset || highequal)
4659         {
4660           low = low0;
4661           high = range_predecessor (low1);
4662           in_p = 1;
4663           if (high == 0)
4664             {
4665               /* low0 < low1 but low1 has no predecessor.  Punt.  */
4666               return 0;
4667             }
4668         }
4669       else
4670         return 0;
4671     }
4672
4673   else if (! in0_p && in1_p)
4674     {
4675       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
4676          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
4677          the range starts just after the first range and ends at the
4678          end of the second.  */
4679       if (no_overlap)
4680         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4681       else if (subset || highequal)
4682         in_p = 0, low = high = 0;
4683       else
4684         {
4685           low = range_successor (high0);
4686           high = high1;
4687           in_p = 1;
4688           if (low == 0)
4689             {
4690               /* high1 > high0 but high0 has no successor.  Punt.  */
4691               return 0;
4692             }
4693         }
4694     }
4695
4696   else
4697     {
4698       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
4699          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
4700          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
4701          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
4702          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
4703          second.  */
4704       if (no_overlap)
4705         {
4706           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4707                                          range_successor (high0),
4708                                          1, low1, 0)))
4709             in_p = 0, low = low0, high = high1;
4710           else
4711             {
4712               /* Canonicalize - [min, x] into - [-, x].  */
4713               if (low0 && TREE_CODE (low0) == INTEGER_CST)
4714                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (low0)))
4715                   {
4716                   case ENUMERAL_TYPE:
4717                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low0))
4718                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (low0))))
4719                       break;
4720                     /* FALLTHROUGH */
4721                   case INTEGER_TYPE:
4722                     if (tree_int_cst_equal (low0,
4723                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (low0))))
4724                       low0 = 0;
4725                     break;
4726                   case POINTER_TYPE:
4727                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (low0))
4728                         && integer_zerop (low0))
4729                       low0 = 0;
4730                     break;
4731                   default:
4732                     break;
4733                   }
4734
4735               /* Canonicalize - [x, max] into - [x, -].  */
4736               if (high1 && TREE_CODE (high1) == INTEGER_CST)
4737                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (high1)))
4738                   {
4739                   case ENUMERAL_TYPE:
4740                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (high1))
4741                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (high1))))
4742                       break;
4743                     /* FALLTHROUGH */
4744                   case INTEGER_TYPE:
4745                     if (tree_int_cst_equal (high1,
4746                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (high1))))
4747                       high1 = 0;
4748                     break;
4749                   case POINTER_TYPE:
4750                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (high1))
4751                         && integer_zerop (range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4752                                                        high1, 1,
4753                                                        build_int_cst (TREE_TYPE (high1), 1),
4754                                                        1)))
4755                       high1 = 0;
4756                     break;
4757                   default:
4758                     break;
4759                   }
4760
4761               /* The ranges might be also adjacent between the maximum and
4762                  minimum values of the given type.  For
4763                  - [{min,-}, x] and - [y, {max,-}] ranges where x + 1 < y
4764                  return + [x + 1, y - 1].  */
4765               if (low0 == 0 && high1 == 0)
4766                 {
4767                   low = range_successor (high0);
4768                   high = range_predecessor (low1);
4769                   if (low == 0 || high == 0)
4770                     return 0;
4771
4772                   in_p = 1;
4773                 }
4774               else
4775                 return 0;
4776             }
4777         }
4778       else if (subset)
4779         in_p = 0, low = low0, high = high0;
4780       else
4781         in_p = 0, low = low0, high = high1;
4782     }
4783
4784   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4785   return 1;
4786 }
4787 \f
4788
4789 /* Subroutine of fold, looking inside expressions of the form
4790    A op B ? A : C, where ARG0, ARG1 and ARG2 are the three operands
4791    of the COND_EXPR.  This function is being used also to optimize
4792    A op B ? C : A, by reversing the comparison first.
4793
4794    Return a folded expression whose code is not a COND_EXPR
4795    anymore, or NULL_TREE if no folding opportunity is found.  */
4796
4797 static tree
4798 fold_cond_expr_with_comparison (location_t loc, tree type,
4799                                 tree arg0, tree arg1, tree arg2)
4800 {
4801   enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
4802   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4803   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4804   tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
4805   tree tem;
4806
4807   STRIP_NOPS (arg1);
4808   STRIP_NOPS (arg2);
4809
4810   /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
4811      transformations:
4812
4813      A == 0? A : -A    same as -A
4814      A != 0? A : -A    same as A
4815      A >= 0? A : -A    same as abs (A)
4816      A > 0?  A : -A    same as abs (A)
4817      A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
4818      A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
4819
4820      None of these transformations work for modes with signed
4821      zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4822      change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4823      versa).  The last four will fix the sign of the result,
4824      even though the original expressions could be positive or
4825      negative, depending on the sign of A.
4826
4827      Note that all these transformations are correct if A is
4828      NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4829   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
4830       && (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01))
4831           ? real_zerop (arg01)
4832           : integer_zerop (arg01))
4833       && ((TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
4834            && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
4835              /* In the case that A is of the form X-Y, '-A' (arg2) may
4836                 have already been folded to Y-X, check for that. */
4837           || (TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR
4838               && TREE_CODE (arg2) == MINUS_EXPR
4839               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0),
4840                                   TREE_OPERAND (arg2, 1), 0)
4841               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1),
4842                                   TREE_OPERAND (arg2, 0), 0))))
4843     switch (comp_code)
4844       {
4845       case EQ_EXPR:
4846       case UNEQ_EXPR:
4847         tem = fold_convert_loc (loc, arg1_type, arg1);
4848         return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
4849                                     fold_convert_loc (loc, type,
4850                                                   negate_expr (tem)));
4851       case NE_EXPR:
4852       case LTGT_EXPR:
4853         return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg1));
4854       case UNGE_EXPR:
4855       case UNGT_EXPR:
4856         if (flag_trapping_math)
4857           break;
4858         /* Fall through.  */
4859       case GE_EXPR:
4860       case GT_EXPR:
4861         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4862           arg1 = fold_convert_loc (loc, signed_type_for
4863                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4864         tem = fold_build1_loc (loc, ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4865         return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, tem));
4866       case UNLE_EXPR:
4867       case UNLT_EXPR:
4868         if (flag_trapping_math)
4869           break;
4870       case LE_EXPR:
4871       case LT_EXPR:
4872         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4873           arg1 = fold_convert_loc (loc, signed_type_for
4874                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4875         tem = fold_build1_loc (loc, ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4876         return negate_expr (fold_convert_loc (loc, type, tem));
4877       default:
4878         gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4879         break;
4880       }
4881
4882   /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
4883      A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
4884      both transformations are correct when A is NaN: A != 0
4885      is then true, and A == 0 is false.  */
4886
4887   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
4888       && integer_zerop (arg01) && integer_zerop (arg2))
4889     {
4890       if (comp_code == NE_EXPR)
4891         return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg1));
4892       else if (comp_code == EQ_EXPR)
4893         return build_zero_cst (type);
4894     }
4895
4896   /* Try some transformations of A op B ? A : B.
4897
4898      A == B? A : B    same as B
4899      A != B? A : B    same as A
4900      A >= B? A : B    same as max (A, B)
4901      A > B?  A : B    same as max (B, A)
4902      A <= B? A : B    same as min (A, B)
4903      A < B?  A : B    same as min (B, A)
4904
4905      As above, these transformations don't work in the presence
4906      of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
4907      opposite sign, the first two transformations will change
4908      the sign of the result.  In the last four, the original
4909      expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
4910      (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
4911
4912      The first two transformations are correct if either A or B
4913      is a NaN.  In the first transformation, the condition will
4914      be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
4915      second transformation, the condition A != B will be true,
4916      and A will be chosen.
4917
4918      The conversions to max() and min() are not correct if B is
4919      a number and A is not.  The conditions in the original
4920      expressions will be false, so all four give B.  The min()
4921      and max() versions would give a NaN instead.  */
4922   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type))
4923       && operand_equal_for_comparison_p (arg01, arg2, arg00)
4924       /* Avoid these transformations if the COND_EXPR may be used
4925          as an lvalue in the C++ front-end.  PR c++/19199.  */
4926       && (in_gimple_form
4927           || VECTOR_TYPE_P (type)
4928           || (! lang_GNU_CXX ()
4929               && strcmp (lang_hooks.name, "GNU Objective-C++") != 0)
4930           || ! maybe_lvalue_p (arg1)
4931           || ! maybe_lvalue_p (arg2)))
4932     {
4933       tree comp_op0 = arg00;
4934       tree comp_op1 = arg01;
4935       tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
4936
4937       /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
4938       if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
4939         {
4940           comp_type = type;
4941           comp_op0 = arg1;
4942           comp_op1 = arg2;
4943         }
4944
4945       switch (comp_code)
4946         {
4947         case EQ_EXPR:
4948           return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg2));
4949         case NE_EXPR:
4950           return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg1));
4951         case LE_EXPR:
4952         case LT_EXPR:
4953         case UNLE_EXPR:
4954         case UNLT_EXPR:
4955           /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
4956              operand which will be used if they are equal first
4957              so that we can convert this back to the
4958              corresponding COND_EXPR.  */
4959           if (!HONOR_NANS (arg1))
4960             {
4961               comp_op0 = fold_convert_loc (loc, comp_type, comp_op0);
4962               comp_op1 = fold_convert_loc (loc, comp_type, comp_op1);
4963               tem = (comp_code == LE_EXPR || comp_code == UNLE_EXPR)
4964                     ? fold_build2_loc (loc, MIN_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4965                     : fold_build2_loc (loc, MIN_EXPR, comp_type,
4966                                    comp_op1, comp_op0);
4967               return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
4968                                           fold_convert_loc (loc, type, tem));
4969             }
4970           break;
4971         case GE_EXPR:
4972         case GT_EXPR:
4973         case UNGE_EXPR:
4974         case UNGT_EXPR:
4975           if (!HONOR_NANS (arg1))
4976             {
4977               comp_op0 = fold_convert_loc (loc, comp_type, comp_op0);
4978               comp_op1 = fold_convert_loc (loc, comp_type, comp_op1);
4979               tem = (comp_code == GE_EXPR || comp_code == UNGE_EXPR)
4980                     ? fold_build2_loc (loc, MAX_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4981                     : fold_build2_loc (loc, MAX_EXPR, comp_type,
4982                                    comp_op1, comp_op0);
4983               return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
4984                                           fold_convert_loc (loc, type, tem));
4985             }
4986           break;
4987         case UNEQ_EXPR:
4988           if (!HONOR_NANS (arg1))
4989             return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
4990                                         fold_convert_loc (loc, type, arg2));
4991           break;
4992         case LTGT_EXPR:
4993           if (!HONOR_NANS (arg1))
4994             return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
4995                                         fold_convert_loc (loc, type, arg1));
4996           break;
4997         default:
4998           gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4999           break;
5000         }
5001     }
5002
5003   /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
5004      we might still be able to simplify this.  For example,
5005      if C1 is one less or one more than C2, this might have started
5006      out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
5007      Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
5008
5009   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5010       && TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
5011       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
5012     switch (comp_code)
5013       {
5014       case EQ_EXPR:
5015         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
5016           break;
5017         /* We can replace A with C1 in this case.  */
5018         arg1 = fold_convert_loc (loc, type, arg01);
5019         return fold_build3_loc (loc, COND_EXPR, type, arg0, arg1, arg2);
5020
5021       case LT_EXPR:
5022         /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2), but use ARG00's type for
5023            MIN_EXPR, to preserve the signedness of the comparison.  */
5024         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
5025                                OEP_ONLY_CONST)
5026             && operand_equal_p (arg01,
5027                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
5028                                              build_int_cst (type, 1)),
5029                                 OEP_ONLY_CONST))
5030           {
5031             tem = fold_build2_loc (loc, MIN_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
5032                                    fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
5033                                                      arg2));
5034             return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
5035                                             fold_convert_loc (loc, type, tem));
5036           }
5037         break;
5038
5039       case LE_EXPR:
5040         /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2), with the same care
5041            as above.  */
5042         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
5043                                OEP_ONLY_CONST)
5044             && operand_equal_p (arg01,
5045                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
5046                                              build_int_cst (type, 1)),
5047                                 OEP_ONLY_CONST))
5048           {
5049             tem = fold_build2_loc (loc, MIN_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
5050                                    fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
5051                                                      arg2));
5052             return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
5053                                             fold_convert_loc (loc, type, tem));
5054           }
5055         break;
5056
5057       case GT_EXPR:
5058         /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2), but use ARG00's type for
5059            MAX_EXPR, to preserve the signedness of the comparison.  */
5060         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
5061                                OEP_ONLY_CONST)
5062             && operand_equal_p (arg01,
5063                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
5064                                              build_int_cst (type, 1)),
5065                                 OEP_ONLY_CONST))
5066           {
5067             tem = fold_build2_loc (loc, MAX_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
5068                                    fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
5069                                                      arg2));
5070             return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, tem));
5071           }
5072         break;
5073
5074       case GE_EXPR:
5075         /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2), with the same care as above.  */
5076         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
5077                                OEP_ONLY_CONST)
5078             && operand_equal_p (arg01,
5079                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
5080                                              build_int_cst (type, 1)),
5081                                 OEP_ONLY_CONST))
5082           {
5083             tem = fold_build2_loc (loc, MAX_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
5084                                    fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
5085                                                      arg2));
5086             return pedantic_non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, tem));
5087           }
5088         break;
5089       case NE_EXPR:
5090         break;
5091       default:
5092         gcc_unreachable ();
5093       }
5094
5095   return NULL_TREE;
5096 }
5097
5098
5099 \f
5100 #ifndef LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
5101 #define LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT \
5102   (BRANCH_COST (optimize_function_for_speed_p (cfun), \
5103                 false) >= 2)
5104 #endif
5105
5106 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
5107    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
5108
5109 static tree
5110 fold_range_test (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
5111                  tree op0, tree op1)
5112 {
5113   int or_op = (code == TRUTH_ORIF_EXPR
5114                || code == TRUTH_OR_EXPR);
5115   int in0_p, in1_p, in_p;
5116   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
5117   bool strict_overflow_p = false;
5118   tree tem, lhs, rhs;
5119   const char * const warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur "
5120                                   "when simplifying range test");
5121
5122   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
5123     return 0;
5124
5125   lhs = make_range (op0, &in0_p, &low0, &high0, &strict_overflow_p);
5126   rhs = make_range (op1, &in1_p, &low1, &high1, &strict_overflow_p);
5127
5128   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
5129      again at the end.  */
5130   if (or_op)
5131     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
5132
5133   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
5134      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
5135      ranges is always true or always false, consider it to be the same
5136      expression as the other.  */
5137   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
5138       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
5139                        in1_p, low1, high1)
5140       && 0 != (tem = (build_range_check (loc, type,
5141                                          lhs != 0 ? lhs
5142                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
5143                                          in_p, low, high))))
5144     {
5145       if (strict_overflow_p)
5146         fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
5147       return or_op ? invert_truthvalue_loc (loc, tem) : tem;
5148     }
5149
5150   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
5151      short-circuited branch and the underlying object on both sides
5152      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
5153   else if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
5154            && lhs != 0 && rhs != 0
5155            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
5156                || code == TRUTH_ORIF_EXPR)
5157            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
5158     {
5159       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
5160          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
5161          which cases we can't do this.  */
5162       if (simple_operand_p (lhs))
5163         return build2_loc (loc, code == TRUTH_ANDIF_EXPR
5164                            ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
5165                            type, op0, op1);
5166
5167       else if (!lang_hooks.decls.global_bindings_p ()
5168                && !CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
5169         {
5170           tree common = save_expr (lhs);
5171
5172           if (0 != (lhs = build_range_check (loc, type, common,
5173                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
5174                                              low0, high0))
5175               && (0 != (rhs = build_range_check (loc, type, common,
5176                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
5177                                                  low1, high1))))
5178             {
5179               if (strict_overflow_p)
5180                 fold_overflow_warning (warnmsg,
5181                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
5182               return build2_loc (loc, code == TRUTH_ANDIF_EXPR
5183                                  ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
5184                                  type, lhs, rhs);
5185             }
5186         }
5187     }
5188
5189   return 0;
5190 }
5191 \f
5192 /* Subroutine for fold_truth_andor_1: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
5193    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
5194    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
5195    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
5196
5197 static tree
5198 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
5199 {
5200   tree type = TREE_TYPE (c);
5201   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
5202   tree temp;
5203
5204   if (p == modesize || unsignedp)
5205     return c;
5206
5207   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
5208      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
5209      with C.  */
5210   temp = build_int_cst (TREE_TYPE (c), wi::extract_uhwi (c, p - 1, 1));
5211
5212   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
5213      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
5214      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
5215      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
5216      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
5217      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
5218   if (TYPE_UNSIGNED (type))
5219     temp = fold_convert (signed_type_for (type), temp);
5220
5221   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1));
5222   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1));
5223   if (mask != 0)
5224     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
5225                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask));
5226   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
5227   if (TYPE_UNSIGNED (type))
5228     temp = fold_convert (type, temp);
5229
5230   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp));
5231 }
5232 \f
5233 /* For an expression that has the form
5234      (A && B) || ~B
5235    or
5236      (A || B) && ~B,
5237    we can drop one of the inner expressions and simplify to
5238      A || ~B
5239    or
5240      A && ~B
5241    LOC is the location of the resulting expression.  OP is the inner 
5242    logical operation; the left-hand side in the examples above, while CMPOP
5243    is the right-hand side.  RHS_ONLY is used to prevent us from accidentally
5244    removing a condition that guards another, as in
5245      (A != NULL && A->...) || A == NULL
5246    which we must not transform.  If RHS_ONLY is true, only eliminate the
5247    right-most operand of the inner logical operation.  */
5248
5249 static tree
5250 merge_truthop_with_opposite_arm (location_t loc, tree op, tree cmpop,
5251                                  bool rhs_only)
5252 {
5253   tree type = TREE_TYPE (cmpop);
5254   enum tree_code code = TREE_CODE (cmpop);
5255   enum tree_code truthop_code = TREE_CODE (op);
5256   tree lhs = TREE_OPERAND (op, 0);
5257   tree rhs = TREE_OPERAND (op, 1);
5258   tree orig_lhs = lhs, orig_rhs = rhs;
5259   enum tree_code rhs_code = TREE_CODE (rhs);
5260   enum tree_code lhs_code = TREE_CODE (lhs);
5261   enum tree_code inv_code;
5262
5263   if (TREE_SIDE_EFFECTS (op) || TREE_SIDE_EFFECTS (cmpop))
5264     return NULL_TREE;
5265
5266   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
5267     return NULL_TREE;
5268
5269   if (rhs_code == truthop_code)
5270     {
5271       tree newrhs = merge_truthop_with_opposite_arm (loc, rhs, cmpop, rhs_only);
5272       if (newrhs != NULL_TREE)
5273         {
5274           rhs = newrhs;
5275           rhs_code = TREE_CODE (rhs);
5276         }
5277     }
5278   if (lhs_code == truthop_code && !rhs_only)
5279     {
5280       tree newlhs = merge_truthop_with_opposite_arm (loc, lhs, cmpop, false);
5281       if (newlhs != NULL_TREE)
5282         {
5283           lhs = newlhs;
5284           lhs_code = TREE_CODE (lhs);
5285         }
5286     }
5287
5288   inv_code = invert_tree_comparison (code, HONOR_NANS (type));
5289   if (inv_code == rhs_code
5290       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (rhs, 0), TREE_OPERAND (cmpop, 0), 0)
5291       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (rhs, 1), TREE_OPERAND (cmpop, 1), 0))
5292     return lhs;
5293   if (!rhs_only && inv_code == lhs_code
5294       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (lhs, 0), TREE_OPERAND (cmpop, 0), 0)
5295       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (lhs, 1), TREE_OPERAND (cmpop, 1), 0))
5296     return rhs;
5297   if (rhs != orig_rhs || lhs != orig_lhs)
5298     return fold_build2_loc (loc, truthop_code, TREE_TYPE (cmpop),
5299                             lhs, rhs);
5300   return NULL_TREE;
5301 }
5302
5303 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
5304    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
5305    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
5306    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
5307    and evaluate the RHS unconditionally.
5308
5309    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
5310    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
5311    against the object ANDed with the a mask.
5312
5313    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
5314    operations to do this with one comparison.
5315
5316    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
5317    function and the one above.
5318
5319    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
5320    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
5321
5322    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
5323    two operands.
5324
5325    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
5326
5327 static tree
5328 fold_truth_andor_1 (location_t loc, enum tree_code code, tree truth_type,
5329                     tree lhs, tree rhs)
5330 {
5331   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
5332      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
5333      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
5334         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
5335
5336      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
5337      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
5338      comparison for one-bit fields.  */
5339
5340   enum tree_code wanted_code;
5341   enum tree_code lcode, rcode;
5342   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
5343   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
5344   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
5345   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
5346   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
5347   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
5348   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
5349   machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
5350   machine_mode lnmode, rnmode;
5351   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
5352   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
5353   tree l_const, r_const;
5354   tree lntype, rntype, result;
5355   HOST_WIDE_INT first_bit, end_bit;
5356   int volatilep;
5357
5358   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
5359      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
5360      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
5361
5362   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
5363     return 0;
5364
5365   lcode = TREE_CODE (lhs);
5366   rcode = TREE_CODE (rhs);
5367
5368   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
5369     {
5370       lhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, lhs,
5371                     build_int_cst (TREE_TYPE (lhs), 0));
5372       lcode = NE_EXPR;
5373     }
5374
5375   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
5376     {
5377       rhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, rhs,
5378                     build_int_cst (TREE_TYPE (rhs), 0));
5379       rcode = NE_EXPR;
5380     }
5381
5382   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison
5383       || TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
5384     return 0;
5385
5386   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
5387   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
5388   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
5389   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
5390
5391   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
5392   if (simple_operand_p (ll_arg)
5393       && simple_operand_p (lr_arg))
5394     {
5395       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
5396           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
5397         {
5398           result = combine_comparisons (loc, code, lcode, rcode,
5399                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
5400           if (result)
5401             return result;
5402         }
5403       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
5404                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
5405         {
5406           result = combine_comparisons (loc, code, lcode,
5407                                         swap_tree_comparison (rcode),
5408                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
5409           if (result)
5410             return result;
5411         }
5412     }
5413
5414   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
5415           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
5416
5417   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
5418      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
5419      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
5420      that can be merged.  */
5421
5422   if (BRANCH_COST (optimize_function_for_speed_p (cfun),
5423                    false) >= 2
5424       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
5425       && simple_operand_p (rl_arg)
5426       && simple_operand_p (rr_arg))
5427     {
5428       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
5429       if (code == TRUTH_OR_EXPR
5430           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
5431           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
5432           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg)
5433           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (ll_arg)))
5434         return build2_loc (loc, NE_EXPR, truth_type,
5435                            build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
5436                                    ll_arg, rl_arg),
5437                            build_int_cst (TREE_TYPE (ll_arg), 0));
5438
5439       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
5440       if (code == TRUTH_AND_EXPR
5441           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
5442           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
5443           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg)
5444           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (ll_arg)))
5445         return build2_loc (loc, EQ_EXPR, truth_type,
5446                            build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
5447                                    ll_arg, rl_arg),
5448                            build_int_cst (TREE_TYPE (ll_arg), 0));
5449     }
5450
5451   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
5452      each side.  */
5453
5454   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
5455       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
5456     return 0;
5457
5458   volatilep = 0;
5459   ll_inner = decode_field_reference (loc, ll_arg,
5460                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
5461                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
5462                                      &ll_and_mask);
5463   lr_inner = decode_field_reference (loc, lr_arg,
5464                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
5465                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
5466                                      &lr_and_mask);
5467   rl_inner = decode_field_reference (loc, rl_arg,
5468                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
5469                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
5470                                      &rl_and_mask);
5471   rr_inner = decode_field_reference (loc, rr_arg,
5472                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
5473                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
5474                                      &rr_and_mask);
5475
5476   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
5477      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
5478      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
5479      the rhs's.  */
5480   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
5481       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
5482     return 0;
5483
5484   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
5485       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
5486     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
5487   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
5488            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
5489     return 0;
5490   else
5491     l_const = r_const = 0;
5492
5493   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
5494      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
5495      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
5496
5497   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
5498   if (lcode != wanted_code)
5499     {
5500       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
5501         {
5502           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
5503              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
5504              thing below.  */
5505           ll_unsignedp = 1;
5506           l_const = ll_mask;
5507         }
5508       else
5509         return 0;
5510     }
5511
5512   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
5513   if (rcode != wanted_code)
5514     {
5515       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
5516         {
5517           rl_unsignedp = 1;
5518           r_const = rl_mask;
5519         }
5520       else
5521         return 0;
5522     }
5523
5524   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
5525      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
5526      to be relative to a field of that size.  */
5527   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
5528   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
5529   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit, 0, 0,
5530                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
5531                           volatilep);
5532   if (lnmode == VOIDmode)
5533     return 0;
5534
5535   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
5536   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
5537   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
5538   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
5539
5540   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5541     {
5542       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
5543       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
5544     }
5545
5546   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert_loc (loc, lntype, ll_mask),
5547                          size_int (xll_bitpos));
5548   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert_loc (loc, lntype, rl_mask),
5549                          size_int (xrl_bitpos));
5550
5551   if (l_const)
5552     {
5553       l_const = fold_convert_loc (loc, lntype, l_const);
5554       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
5555       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos));
5556       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
5557                                         fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR,
5558                                                      lntype, ll_mask))))
5559         {
5560           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
5561
5562           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
5563         }
5564     }
5565   if (r_const)
5566     {
5567       r_const = fold_convert_loc (loc, lntype, r_const);
5568       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
5569       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos));
5570       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
5571                                         fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR,
5572                                                      lntype, rl_mask))))
5573         {
5574           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
5575
5576           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
5577         }
5578     }
5579
5580   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
5581      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
5582      between the left and right sides.  */
5583   if (l_const == 0)
5584     {
5585       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
5586           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
5587           /* Make sure the two fields on the right
5588              correspond to the left without being swapped.  */
5589           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
5590         return 0;
5591
5592       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
5593       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
5594       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit, 0, 0,
5595                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
5596                               volatilep);
5597       if (rnmode == VOIDmode)
5598         return 0;
5599
5600       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
5601       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
5602       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
5603       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
5604
5605       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5606         {
5607           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
5608           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
5609         }
5610
5611       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert_loc (loc,
5612                                                             rntype, lr_mask),
5613                              size_int (xlr_bitpos));
5614       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert_loc (loc,
5615                                                             rntype, rr_mask),
5616                              size_int (xrr_bitpos));
5617
5618       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
5619          Do this for both items being compared.  If the operands are the
5620          same size and the bits being compared are in the same position
5621          then we can do this by masking both and comparing the masked
5622          results.  */
5623       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask);
5624       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask);
5625       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
5626         {
5627           lhs = make_bit_field_ref (loc, ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5628                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5629           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5630             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
5631
5632           rhs = make_bit_field_ref (loc, lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
5633                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
5634           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
5635             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
5636
5637           return build2_loc (loc, wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5638         }
5639
5640       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
5641          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
5642          field containing them both.
5643
5644          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
5645          the mask must be shifted to account for the shift done by
5646          make_bit_field_ref.  */
5647       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
5648            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
5649           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
5650               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
5651         {
5652           tree type;
5653
5654           lhs = make_bit_field_ref (loc, ll_inner, lntype,
5655                                     ll_bitsize + rl_bitsize,
5656                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
5657           rhs = make_bit_field_ref (loc, lr_inner, rntype,
5658                                     lr_bitsize + rr_bitsize,
5659                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
5660
5661           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
5662                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)));
5663           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
5664                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)));
5665
5666           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
5667           type = lntype;
5668           if (lntype != rntype)
5669             {
5670               if (lnbitsize > rnbitsize)
5671                 {
5672                   lhs = fold_convert_loc (loc, rntype, lhs);
5673                   ll_mask = fold_convert_loc (loc, rntype, ll_mask);
5674                   type = rntype;
5675                 }
5676               else if (lnbitsize < rnbitsize)
5677                 {
5678                   rhs = fold_convert_loc (loc, lntype, rhs);
5679                   lr_mask = fold_convert_loc (loc, lntype, lr_mask);
5680                   type = lntype;
5681                 }
5682             }
5683
5684           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
5685             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
5686
5687           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
5688             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
5689
5690           return build2_loc (loc, wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5691         }
5692
5693       return 0;
5694     }
5695
5696   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
5697      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
5698      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
5699      incorrect code below.  */
5700   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask);
5701   if (! integer_zerop (result)
5702       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const),
5703                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const)) != 1)
5704     {
5705       if (wanted_code == NE_EXPR)
5706         {
5707           warning (0, "%<or%> of unmatched not-equal tests is always 1");
5708           return constant_boolean_node (true, truth_type);
5709         }
5710       else
5711         {
5712           warning (0, "%<and%> of mutually exclusive equal-tests is always 0");
5713           return constant_boolean_node (false, truth_type);
5714         }
5715     }
5716
5717   /* Construct the expression we will return.  First get the component
5718      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
5719      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
5720      merged constant.  */
5721   result = make_bit_field_ref (loc, ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5722                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5723
5724   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask);
5725   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5726     result = build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
5727
5728   return build2_loc (loc, wanted_code, truth_type, result,
5729                      const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const));
5730 }
5731 \f
5732 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
5733    constant.  */
5734
5735 static tree
5736 optimize_minmax_comparison (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
5737                             tree op0, tree op1)
5738 {
5739   tree arg0 = op0;
5740   enum tree_code op_code;
5741   tree comp_const;
5742   tree minmax_const;
5743   int consts_equal, consts_lt;
5744   tree inner;
5745
5746   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
5747
5748   op_code = TREE_CODE (arg0);
5749   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5750   comp_const = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg0), op1);
5751   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
5752   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
5753   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5754
5755   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
5756   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
5757       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
5758       || TREE_OVERFLOW (comp_const)
5759       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
5760       || TREE_OVERFLOW (minmax_const))
5761     return NULL_TREE;
5762
5763   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
5764      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
5765      simplifications.  */
5766   switch (code)
5767     {
5768     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
5769       {
5770         tree tem
5771           = optimize_minmax_comparison (loc,
5772                                         invert_tree_comparison (code, false),
5773                                         type, op0, op1);
5774         if (tem)
5775           return invert_truthvalue_loc (loc, tem);
5776         return NULL_TREE;
5777       }
5778
5779     case GE_EXPR:
5780       return
5781         fold_build2_loc (loc, TRUTH_ORIF_EXPR, type,
5782                      optimize_minmax_comparison
5783                      (loc, EQ_EXPR, type, arg0, comp_const),
5784                      optimize_minmax_comparison
5785                      (loc, GT_EXPR, type, arg0, comp_const));
5786
5787     case EQ_EXPR:
5788       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
5789         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
5790         return fold_build2_loc (loc, LE_EXPR, type, inner, comp_const);
5791
5792       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
5793         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
5794         return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5795
5796       else if (op_code == MAX_EXPR)
5797         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
5798         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, inner);
5799
5800       else if (consts_equal)
5801         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
5802         return fold_build2_loc (loc, GE_EXPR, type, inner, comp_const);
5803
5804       else if (consts_lt)
5805         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
5806         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, inner);
5807
5808       else
5809         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
5810         return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5811
5812     case GT_EXPR:
5813       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5814         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
5815            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
5816         return fold_build2_loc (loc, GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5817
5818       else if (op_code == MAX_EXPR)
5819         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
5820         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, inner);
5821
5822       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5823         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
5824            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
5825         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, inner);
5826
5827       else
5828         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
5829         return fold_build2_loc (loc, GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5830
5831     default:
5832       return NULL_TREE;
5833     }
5834 }
5835 \f
5836 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
5837    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
5838    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
5839    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
5840    should be used for the computation if wider than our type.
5841
5842    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
5843    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
5844    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
5845    in the language in question.
5846
5847    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
5848    original computation, but need not be in the original type.
5849
5850    We set *STRICT_OVERFLOW_P to true if the return values depends on
5851    signed overflow being undefined.  Otherwise we do not change
5852    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
5853
5854 static tree
5855 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type,
5856                 bool *strict_overflow_p)
5857 {
5858   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
5859      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
5860      something interesting and (2) we've probably processed it before
5861      when we built the inner expression.  */
5862
5863   static int depth;
5864   tree ret;
5865
5866   if (depth > 3)
5867     return NULL;
5868
5869   depth++;
5870   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type, strict_overflow_p);
5871   depth--;
5872
5873   return ret;
5874 }
5875
5876 static tree
5877 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type,
5878                   bool *strict_overflow_p)
5879 {
5880   tree type = TREE_TYPE (t);
5881   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
5882   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
5883                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
5884                 ? wide_type : type);
5885   tree t1, t2;
5886   int same_p = tcode == code;
5887   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
5888   bool sub_strict_overflow_p;
5889
5890   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
5891   if (integer_zerop (c))
5892     return NULL_TREE;
5893
5894   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_unary)
5895     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5896
5897   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_binary)
5898     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
5899
5900   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
5901      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
5902   switch (tcode)
5903     {
5904     case INTEGER_CST:
5905       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
5906          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
5907       if (code == MULT_EXPR
5908           || wi::multiple_of_p (t, c, TYPE_SIGN (type)))
5909         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
5910                             fold_convert (ctype, c));
5911       break;
5912
5913     CASE_CONVERT: case NON_LVALUE_EXPR:
5914       /* If op0 is an expression ...  */
5915       if ((COMPARISON_CLASS_P (op0)
5916            || UNARY_CLASS_P (op0)
5917            || BINARY_CLASS_P (op0)
5918            || VL_EXP_CLASS_P (op0)
5919            || EXPRESSION_CLASS_P (op0))
5920           /* ... and has wrapping overflow, and its type is smaller
5921              than ctype, then we cannot pass through as widening.  */
5922           && (((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5923                 && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (op0)))
5924                && (TYPE_PRECISION (ctype)
5925                    > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0))))
5926               /* ... or this is a truncation (t is narrower than op0),
5927                  then we cannot pass through this narrowing.  */
5928               || (TYPE_PRECISION (type)
5929                   < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)))
5930               /* ... or signedness changes for division or modulus,
5931                  then we cannot pass through this conversion.  */
5932               || (code != MULT_EXPR
5933                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5934                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))
5935               /* ... or has undefined overflow while the converted to
5936                  type has not, we cannot do the operation in the inner type
5937                  as that would introduce undefined overflow.  */
5938               || ((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
5939                    && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (op0)))
5940                   && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))))
5941         break;
5942
5943       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
5944          we can, replace this expression with the inner simplification for
5945          possible later conversion to our or some other type.  */
5946       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
5947           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
5948           && !TREE_OVERFLOW (t2)
5949           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
5950                                          code == MULT_EXPR
5951                                          ? ctype : NULL_TREE,
5952                                          strict_overflow_p))))
5953         return t1;
5954       break;
5955
5956     case ABS_EXPR:
5957       /* If widening the type changes it from signed to unsigned, then we
5958          must avoid building ABS_EXPR itself as unsigned.  */
5959       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && !TYPE_UNSIGNED (type))
5960         {
5961           tree cstype = (*signed_type_for) (ctype);
5962           if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, cstype, strict_overflow_p))
5963               != 0)
5964             {
5965               t1 = fold_build1 (tcode, cstype, fold_convert (cstype, t1));
5966               return fold_convert (ctype, t1);
5967             }
5968           break;
5969         }
5970       /* If the constant is negative, we cannot simplify this.  */
5971       if (tree_int_cst_sgn (c) == -1)
5972         break;
5973       /* FALLTHROUGH */
5974     case NEGATE_EXPR:
5975       /* For division and modulus, type can't be unsigned, as e.g.
5976          (-(x / 2U)) / 2U isn't equal to -((x / 2U) / 2U) for x >= 2.
5977          For signed types, even with wrapping overflow, this is fine.  */
5978       if (code != MULT_EXPR && TYPE_UNSIGNED (type))
5979         break;
5980       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type, strict_overflow_p))
5981           != 0)
5982         return fold_build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1));
5983       break;
5984
5985     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
5986       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
5987          this optimization as that changes the result.  */
5988       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
5989         break;
5990
5991       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
5992       sub_strict_overflow_p = false;
5993       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type,
5994                                 &sub_strict_overflow_p)) != 0
5995           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type,
5996                                    &sub_strict_overflow_p)) != 0)
5997         {
5998           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5999             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
6000           if (sub_strict_overflow_p)
6001             *strict_overflow_p = true;
6002           return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
6003                               fold_convert (ctype, t2));
6004         }
6005       break;
6006
6007     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
6008       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
6009          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
6010          way unless the multiplier or divisor overflows.  Signed
6011          left-shift overflow is implementation-defined rather than
6012          undefined in C90, so do not convert signed left shift into
6013          multiplication.  */
6014       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
6015           && (tcode == RSHIFT_EXPR || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
6016           /* const_binop may not detect overflow correctly,
6017              so check for it explicitly here.  */
6018           && wi::gtu_p (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)), op1)
6019           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
6020                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
6021                                                    size_one_node,
6022                                                    op1)))
6023           && !TREE_OVERFLOW (t1))
6024         return extract_muldiv (build2 (tcode == LSHIFT_EXPR
6025                                        ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
6026                                        ctype,
6027                                        fold_convert (ctype, op0),
6028                                        t1),
6029                                c, code, wide_type, strict_overflow_p);
6030       break;
6031
6032     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
6033       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
6034          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
6035          cases where we can do anything are if the second operand is a
6036          constant.  */
6037       sub_strict_overflow_p = false;
6038       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type, &sub_strict_overflow_p);
6039       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type, &sub_strict_overflow_p);
6040       if (t1 != 0 && t2 != 0
6041           && (code == MULT_EXPR
6042               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
6043                  are divisible by c.  */
6044               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
6045                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
6046         {
6047           if (sub_strict_overflow_p)
6048             *strict_overflow_p = true;
6049           return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
6050                               fold_convert (ctype, t2));
6051         }
6052
6053       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
6054          This simplifies the logic below.  */
6055       if (tcode == MINUS_EXPR)
6056         {
6057           tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
6058           /* If OP1 was not easily negatable, the constant may be OP0.  */
6059           if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
6060             {
6061               std::swap (op0, op1);
6062               std::swap (t1, t2);
6063             }
6064         }
6065
6066       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
6067         break;
6068
6069       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
6070          some of the division and remainder types while for others we need
6071          to change the code.  */
6072       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
6073         {
6074           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
6075             code = FLOOR_DIV_EXPR;
6076           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
6077             code = CEIL_DIV_EXPR;
6078           else if (code != MULT_EXPR
6079                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
6080             break;
6081         }
6082
6083       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
6084          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
6085       if (code == MULT_EXPR
6086           || wi::multiple_of_p (op1, c, TYPE_SIGN (type)))
6087         {
6088           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
6089                              fold_convert (ctype, c));
6090           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
6091           if (op1 == 0
6092               || (TREE_OVERFLOW (op1) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (ctype)))
6093             break;
6094         }
6095       else
6096         break;
6097
6098       /* If we have an unsigned type, we cannot widen the operation since it
6099          will change the result if the original computation overflowed.  */
6100       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && ctype != type)
6101         break;
6102
6103       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
6104          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
6105       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
6106         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1);
6107
6108       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
6109          apply the distributive law to commute the multiply and addition
6110          if the multiplication of the constants doesn't overflow
6111          and overflow is defined.  With undefined overflow
6112          op0 * c might overflow, while (op0 + orig_op1) * c doesn't.  */
6113       if (code == MULT_EXPR && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (ctype))
6114         return fold_build2 (tcode, ctype,
6115                             fold_build2 (code, ctype,
6116                                          fold_convert (ctype, op0),
6117                                          fold_convert (ctype, c)),
6118                             op1);
6119
6120       break;
6121
6122     case MULT_EXPR:
6123       /* We have a special case here if we are doing something like
6124          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
6125       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
6126            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
6127           /* If the multiplication can overflow we cannot optimize this.  */
6128           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (t))
6129           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
6130           && wi::multiple_of_p (op1, c, TYPE_SIGN (type)))
6131         {
6132           *strict_overflow_p = true;
6133           return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
6134         }
6135
6136       /* ... fall through ...  */
6137
6138     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
6139     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
6140       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
6141          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
6142          do something only if the second operand is a constant.  */
6143       if (same_p
6144           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type,
6145                                    strict_overflow_p)) != 0)
6146         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
6147                             fold_convert (ctype, op1));
6148       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
6149                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type,
6150                                         strict_overflow_p)) != 0)
6151         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
6152                             fold_convert (ctype, t1));
6153       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
6154         return 0;
6155
6156       /* If these are the same operation types, we can associate them
6157          assuming no overflow.  */
6158       if (tcode == code)
6159         {
6160           bool overflow_p = false;
6161           bool overflow_mul_p;
6162           signop sign = TYPE_SIGN (ctype);
6163           wide_int mul = wi::mul (op1, c, sign, &overflow_mul_p);
6164           overflow_p = TREE_OVERFLOW (c) | TREE_OVERFLOW (op1);
6165           if (overflow_mul_p
6166               && ((sign == UNSIGNED && tcode != MULT_EXPR) || sign == SIGNED))
6167             overflow_p = true;
6168           if (!overflow_p)
6169             return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
6170                                 wide_int_to_tree (ctype, mul));
6171         }
6172
6173       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
6174          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
6175          multiple of the other, in which case we replace this with either an
6176          operation or CODE or TCODE.
6177
6178          If we have an unsigned type, we cannot do this since it will change
6179          the result if the original computation overflowed.  */
6180       if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (ctype)
6181           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
6182               || (tcode == MULT_EXPR
6183                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
6184                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR
6185                   && code != MULT_EXPR)))
6186         {
6187           if (wi::multiple_of_p (op1, c, TYPE_SIGN (type)))
6188             {
6189               if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (ctype))
6190                 *strict_overflow_p = true;
6191               return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
6192                                   fold_convert (ctype,
6193                                                 const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6194                                                              op1, c)));
6195             }
6196           else if (wi::multiple_of_p (c, op1, TYPE_SIGN (type)))
6197             {
6198               if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (ctype))
6199                 *strict_overflow_p = true;
6200               return fold_build2 (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
6201                                   fold_convert (ctype,
6202                                                 const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
6203                                                              c, op1)));
6204             }
6205         }
6206       break;
6207
6208     default:
6209       break;
6210     }
6211
6212   return 0;
6213 }
6214 \f
6215 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
6216    1 for scalars or {-1,-1,..} or {0,0,...} for vectors),
6217    and is of the indicated TYPE.  */
6218
6219 tree
6220 constant_boolean_node (bool value, tree type)
6221 {
6222   if (type == integer_type_node)
6223     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
6224   else if (type == boolean_type_node)
6225     return value ? boolean_true_node : boolean_false_node;
6226   else if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
6227     return build_vector_from_val (type,
6228                                   build_int_cst (TREE_TYPE (type),
6229                                                  value ? -1 : 0));
6230   else
6231     return fold_convert (type, value ? integer_one_node : integer_zero_node);
6232 }
6233
6234
6235 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
6236    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
6237    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
6238    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
6239    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
6240    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
6241    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
6242    possible.  */
6243
6244 static tree
6245 fold_binary_op_with_conditional_arg (location_t loc,
6246                                      enum tree_code code,
6247                                      tree type, tree op0, tree op1,
6248                                      tree cond, tree arg, int cond_first_p)
6249 {
6250   tree cond_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op0) : TREE_TYPE (op1);
6251   tree arg_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op1) : TREE_TYPE (op0);
6252   tree test, true_value, false_value;
6253   tree lhs = NULL_TREE;
6254   tree rhs = NULL_TREE;
6255   enum tree_code cond_code = COND_EXPR;
6256
6257   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR
6258       || TREE_CODE (cond) == VEC_COND_EXPR)
6259     {
6260       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
6261       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
6262       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
6263       /* If this operand throws an expression, then it does not make
6264          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
6265          involving it.  */
6266       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
6267         lhs = true_value;
6268       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
6269         rhs = false_value;
6270     }
6271   else
6272     {
6273       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
6274       test = cond;
6275       true_value = constant_boolean_node (true, testtype);
6276       false_value = constant_boolean_node (false, testtype);
6277     }
6278
6279   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (test)) == VECTOR_TYPE)
6280     cond_code = VEC_COND_EXPR;
6281
6282   /* This transformation is only worthwhile if we don't have to wrap ARG
6283      in a SAVE_EXPR and the operation can be simplified without recursing
6284      on at least one of the branches once its pushed inside the COND_EXPR.  */
6285   if (!TREE_CONSTANT (arg)
6286       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg)
6287           || TREE_CODE (arg) == COND_EXPR || TREE_CODE (arg) == VEC_COND_EXPR
6288           || TREE_CONSTANT (true_value) || TREE_CONSTANT (false_value)))
6289     return NULL_TREE;
6290
6291   arg = fold_convert_loc (loc, arg_type, arg);
6292   if (lhs == 0)
6293     {
6294       true_value = fold_convert_loc (loc, cond_type, true_value);
6295       if (cond_first_p)
6296         lhs = fold_build2_loc (loc, code, type, true_value, arg);
6297       else
6298         lhs = fold_build2_loc (loc, code, type, arg, true_value);
6299     }
6300   if (rhs == 0)
6301     {
6302       false_value = fold_convert_loc (loc, cond_type, false_value);
6303       if (cond_first_p)
6304         rhs = fold_build2_loc (loc, code, type, false_value, arg);
6305       else
6306         rhs = fold_build2_loc (loc, code, type, arg, false_value);
6307     }
6308
6309   /* Check that we have simplified at least one of the branches.  */
6310   if (!TREE_CONSTANT (arg) && !TREE_CONSTANT (lhs) && !TREE_CONSTANT (rhs))
6311     return NULL_TREE;
6312
6313   return fold_build3_loc (loc, cond_code, type, test, lhs, rhs);
6314 }
6315
6316 \f
6317 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
6318
6319    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
6320    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
6321    ADDEND is the same as X.
6322
6323    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
6324    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
6325    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
6326    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
6327    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
6328
6329 bool
6330 fold_real_zero_addition_p (const_tree type, const_tree addend, int negate)
6331 {
6332   if (!real_zerop (addend))
6333     return false;
6334
6335   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
6336   if (HONOR_SNANS (element_mode (type)))
6337     return false;
6338
6339   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
6340   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
6341     return true;
6342
6343   /* In a vector or complex, we would need to check the sign of all zeros.  */
6344   if (TREE_CODE (addend) != REAL_CST)
6345     return false;
6346
6347   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
6348   if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
6349     negate = !negate;
6350
6351   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
6352      In this situation, there is only one case we can return true for.
6353      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
6354      supported.  */
6355   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type));
6356 }
6357
6358 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons of a division by
6359    a nonzero integer constant against an integer constant, i.e.
6360    X/C1 op C2.
6361
6362    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
6363    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
6364    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
6365
6366    The function returns the constant folded tree if a simplification
6367    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
6368
6369 static tree
6370 fold_div_compare (location_t loc,
6371                   enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6372 {
6373   tree prod, tmp, hi, lo;
6374   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6375   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6376   signop sign = TYPE_SIGN (TREE_TYPE (arg0));
6377   bool neg_overflow = false;
6378   bool overflow;
6379
6380   /* We have to do this the hard way to detect unsigned overflow.
6381      prod = int_const_binop (MULT_EXPR, arg01, arg1);  */
6382   wide_int val = wi::mul (arg01, arg1, sign, &overflow);
6383   prod = force_fit_type (TREE_TYPE (arg00), val, -1, overflow);
6384   neg_overflow = false;
6385
6386   if (sign == UNSIGNED)
6387     {
6388       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01,
6389                              build_int_cst (TREE_TYPE (arg01), 1));
6390       lo = prod;
6391
6392       /* Likewise hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp).  */
6393       val = wi::add (prod, tmp, sign, &overflow);
6394       hi = force_fit_type (TREE_TYPE (arg00), val,
6395                            -1, overflow | TREE_OVERFLOW (prod));
6396     }
6397   else if (tree_int_cst_sgn (arg01) >= 0)
6398     {
6399       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01,
6400                              build_int_cst (TREE_TYPE (arg01), 1));
6401       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6402         {
6403         case -1:
6404           neg_overflow = true;
6405           lo = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp);
6406           hi = prod;
6407           break;
6408
6409         case  0:
6410           lo = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6411           hi = tmp;
6412           break;
6413
6414         case  1:
6415           hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp);
6416           lo = prod;
6417           break;
6418
6419         default:
6420           gcc_unreachable ();
6421         }
6422     }
6423   else
6424     {
6425       /* A negative divisor reverses the relational operators.  */
6426       code = swap_tree_comparison (code);
6427
6428       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, arg01,
6429                              build_int_cst (TREE_TYPE (arg01), 1));
6430       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6431         {
6432         case -1:
6433           hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp);
6434           lo = prod;
6435           break;
6436
6437         case  0:
6438           hi = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6439           lo = tmp;
6440           break;
6441
6442         case  1:
6443           neg_overflow = true;
6444           lo = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp);
6445           hi = prod;
6446           break;
6447
6448         default:
6449           gcc_unreachable ();
6450         }
6451     }
6452
6453   switch (code)
6454     {
6455     case EQ_EXPR:
6456       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6457         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg00);
6458       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6459         return fold_build2_loc (loc, GE_EXPR, type, arg00, lo);
6460       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6461         return fold_build2_loc (loc, LE_EXPR, type, arg00, hi);
6462       return build_range_check (loc, type, arg00, 1, lo, hi);
6463
6464     case NE_EXPR:
6465       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6466         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg00);
6467       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6468         return fold_build2_loc (loc, LT_EXPR, type, arg00, lo);
6469       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6470         return fold_build2_loc (loc, GT_EXPR, type, arg00, hi);
6471       return build_range_check (loc, type, arg00, 0, lo, hi);
6472
6473     case LT_EXPR:
6474       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6475         {
6476           tmp = neg_overflow ? integer_zero_node : integer_one_node;
6477           return omit_one_operand_loc (loc, type, tmp, arg00);
6478         }
6479       return fold_build2_loc (loc, LT_EXPR, type, arg00, lo);
6480
6481     case LE_EXPR:
6482       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6483         {
6484           tmp = neg_overflow ? integer_zero_node : integer_one_node;
6485           return omit_one_operand_loc (loc, type, tmp, arg00);
6486         }
6487       return fold_build2_loc (loc, LE_EXPR, type, arg00, hi);
6488
6489     case GT_EXPR:
6490       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6491         {
6492           tmp = neg_overflow ? integer_one_node : integer_zero_node;
6493           return omit_one_operand_loc (loc, type, tmp, arg00);
6494         }
6495       return fold_build2_loc (loc, GT_EXPR, type, arg00, hi);
6496
6497     case GE_EXPR:
6498       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6499         {
6500           tmp = neg_overflow ? integer_one_node : integer_zero_node;
6501           return omit_one_operand_loc (loc, type, tmp, arg00);
6502         }
6503       return fold_build2_loc (loc, GE_EXPR, type, arg00, lo);
6504
6505     default:
6506       break;
6507     }
6508
6509   return NULL_TREE;
6510 }
6511
6512
6513 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6514    equality/inequality test, then return a simplified form of the test
6515    using a sign testing.  Otherwise return NULL.  TYPE is the desired
6516    result type.  */
6517
6518 static tree
6519 fold_single_bit_test_into_sign_test (location_t loc,
6520                                      enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
6521                                      tree result_type)
6522 {
6523   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6524   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6525       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6526       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6527     {
6528       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6529          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6530       tree arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
6531
6532       if (arg00 != NULL_TREE
6533           /* This is only a win if casting to a signed type is cheap,
6534              i.e. when arg00's type is not a partial mode.  */
6535           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg00))
6536              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00))))
6537         {
6538           tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (arg00));
6539           return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
6540                               result_type,
6541                               fold_convert_loc (loc, stype, arg00),
6542                               build_int_cst (stype, 0));
6543         }
6544     }
6545
6546   return NULL_TREE;
6547 }
6548
6549 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6550    equality/inequality test, then return a simplified form of
6551    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
6552    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
6553
6554 tree
6555 fold_single_bit_test (location_t loc, enum tree_code code,
6556                       tree arg0, tree arg1, tree result_type)
6557 {
6558   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6559   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6560       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6561       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6562     {
6563       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6564       tree type = TREE_TYPE (arg0);
6565       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6566       machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
6567       int ops_unsigned;
6568       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
6569       tree tem, one;
6570
6571       /* First, see if we can fold the single bit test into a sign-bit
6572          test.  */
6573       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (loc, code, arg0, arg1,
6574                                                  result_type);
6575       if (tem)
6576         return tem;
6577
6578       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
6579          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
6580          Similarly for (A & C) == 0.  */
6581
6582       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
6583          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
6584       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
6585           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
6586           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
6587           && wi::ltu_p (TREE_OPERAND (inner, 1),
6588                         TYPE_PRECISION (type) - bitnum))
6589         {
6590           bitnum += tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (inner, 1));
6591           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
6592         }
6593
6594       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
6595          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
6596          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
6597       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND
6598                       && !flag_syntax_only) ? 0 : 1;
6599
6600       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
6601       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
6602       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
6603       inner = fold_convert_loc (loc, intermediate_type, inner);
6604
6605       if (bitnum != 0)
6606         inner = build2 (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
6607                         inner, size_int (bitnum));
6608
6609       one = build_int_cst (intermediate_type, 1);
6610
6611       if (code == EQ_EXPR)
6612         inner = fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, intermediate_type, inner, one);
6613
6614       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
6615       inner = build2 (BIT_AND_EXPR, intermediate_type, inner, one);
6616
6617       /* Make sure to return the proper type.  */
6618       inner = fold_convert_loc (loc, result_type, inner);
6619
6620       return inner;
6621     }
6622   return NULL_TREE;
6623 }
6624
6625 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
6626    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
6627
6628 static bool
6629 reorder_operands_p (const_tree arg0, const_tree arg1)
6630 {
6631   if (! flag_evaluation_order)
6632       return true;
6633   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
6634     return true;
6635   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
6636          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
6637 }
6638
6639 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
6640    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
6641    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
6642    evaluate the operands in reverse order.  */
6643
6644 bool
6645 tree_swap_operands_p (const_tree arg0, const_tree arg1, bool reorder)
6646 {
6647   if (CONSTANT_CLASS_P (arg1))
6648     return 0;
6649   if (CONSTANT_CLASS_P (arg0))
6650     return 1;
6651
6652   STRIP_NOPS (arg0);
6653   STRIP_NOPS (arg1);
6654
6655   if (TREE_CONSTANT (arg1))
6656     return 0;
6657   if (TREE_CONSTANT (arg0))
6658     return 1;
6659
6660   if (reorder && flag_evaluation_order
6661       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
6662     return 0;
6663
6664   /* It is preferable to swap two SSA_NAME to ensure a canonical form
6665      for commutative and comparison operators.  Ensuring a canonical
6666      form allows the optimizers to find additional redundancies without
6667      having to explicitly check for both orderings.  */
6668   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME
6669       && TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
6670       && SSA_NAME_VERSION (arg0) > SSA_NAME_VERSION (arg1))
6671     return 1;
6672
6673   /* Put SSA_NAMEs last.  */
6674   if (TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME)
6675     return 0;
6676   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME)
6677     return 1;
6678
6679   /* Put variables last.  */
6680   if (DECL_P (arg1))
6681     return 0;
6682   if (DECL_P (arg0))
6683     return 1;
6684
6685   return 0;
6686 }
6687
6688
6689 /* Fold A < X && A + 1 > Y to A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
6690    means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
6691    A < X <= MAX.  INEQ is A + 1 > Y, BOUND is A < X.  */
6692
6693 static tree
6694 fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (location_t loc, tree ineq, tree bound)
6695 {
6696   tree a, typea, type = TREE_TYPE (ineq), a1, diff, y;
6697
6698   if (TREE_CODE (bound) == LT_EXPR)
6699     a = TREE_OPERAND (bound, 0);
6700   else if (TREE_CODE (bound) == GT_EXPR)
6701     a = TREE_OPERAND (bound, 1);
6702   else
6703     return NULL_TREE;
6704
6705   typea = TREE_TYPE (a);
6706   if (!INTEGRAL_TYPE_P (typea)
6707       && !POINTER_TYPE_P (typea))
6708     return NULL_TREE;
6709
6710   if (TREE_CODE (ineq) == LT_EXPR)
6711     {
6712       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6713       y = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6714     }
6715   else if (TREE_CODE (ineq) == GT_EXPR)
6716     {
6717       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6718       y = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6719     }
6720   else
6721     return NULL_TREE;
6722
6723   if (TREE_TYPE (a1) != typea)
6724     return NULL_TREE;
6725
6726   if (POINTER_TYPE_P (typea))
6727     {
6728       /* Convert the pointer types into integer before taking the difference.  */
6729       tree ta = fold_convert_loc (loc, ssizetype, a);
6730       tree ta1 = fold_convert_loc (loc, ssizetype, a1);
6731       diff = fold_binary_loc (loc, MINUS_EXPR, ssizetype, ta1, ta);
6732     }
6733   else
6734     diff = fold_binary_loc (loc, MINUS_EXPR, typea, a1, a);
6735
6736   if (!diff || !integer_onep (diff))
6737    return NULL_TREE;
6738
6739   return fold_build2_loc (loc, GE_EXPR, type, a, y);
6740 }
6741
6742 /* Fold a sum or difference of at least one multiplication.
6743    Returns the folded tree or NULL if no simplification could be made.  */
6744
6745 static tree
6746 fold_plusminus_mult_expr (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
6747                           tree arg0, tree arg1)
6748 {
6749   tree arg00, arg01, arg10, arg11;
6750   tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
6751
6752   /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C.
6753      (A * C) +- A -> A * (C+-1).
6754      We are most concerned about the case where C is a constant,
6755      but other combinations show up during loop reduction.  Since
6756      it is not difficult, try all four possibilities.  */
6757
6758   if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
6759     {
6760       arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6761       arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6762     }
6763   else if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6764     {
6765       arg00 = build_one_cst (type);
6766       arg01 = arg0;
6767     }
6768   else
6769     {
6770       /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
6771       if (ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
6772         return NULL_TREE;
6773       arg00 = arg0;
6774       arg01 = build_one_cst (type);
6775     }
6776   if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
6777     {
6778       arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
6779       arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6780     }
6781   else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6782     {
6783       arg10 = build_one_cst (type);
6784       /* As we canonicalize A - 2 to A + -2 get rid of that sign for
6785          the purpose of this canonicalization.  */
6786       if (wi::neg_p (arg1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (arg1)))
6787           && negate_expr_p (arg1)
6788           && code == PLUS_EXPR)
6789         {
6790           arg11 = negate_expr (arg1);
6791           code = MINUS_EXPR;
6792         }
6793       else
6794         arg11 = arg1;
6795     }
6796   else
6797     {
6798       /* We cannot generate constant 1 for fract.  */
6799       if (ALL_FRACT_MODE_P (TYPE_MODE (type)))
6800         return NULL_TREE;
6801       arg10 = arg1;
6802       arg11 = build_one_cst (type);
6803     }
6804   same = NULL_TREE;
6805
6806   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
6807     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
6808   else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
6809     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
6810   else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
6811     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
6812   else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
6813     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
6814
6815   /* No identical multiplicands; see if we can find a common
6816      power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
6817      can help in multi-dimensional array access.  */
6818   else if (tree_fits_shwi_p (arg01)
6819            && tree_fits_shwi_p (arg11))
6820     {
6821       HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
6822       bool swap = false;
6823       tree maybe_same;
6824       int01 = tree_to_shwi (arg01);
6825       int11 = tree_to_shwi (arg11);
6826
6827       /* Move min of absolute values to int11.  */
6828       if (absu_hwi (int01) < absu_hwi (int11))
6829         {
6830           tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
6831           alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
6832           maybe_same = arg01;
6833           swap = true;
6834         }
6835       else
6836         maybe_same = arg11;
6837
6838       if (exact_log2 (absu_hwi (int11)) > 0 && int01 % int11 == 0
6839           /* The remainder should not be a constant, otherwise we
6840              end up folding i * 4 + 2 to (i * 2 + 1) * 2 which has
6841              increased the number of multiplications necessary.  */
6842           && TREE_CODE (arg10) != INTEGER_CST)
6843         {
6844           alt0 = fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
6845                               build_int_cst (TREE_TYPE (arg00),
6846                                              int01 / int11));
6847           alt1 = arg10;
6848           same = maybe_same;
6849           if (swap)
6850             maybe_same = alt0, alt0 = alt1, alt1 = maybe_same;
6851         }
6852     }
6853
6854   if (same)
6855     return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
6856                         fold_build2_loc (loc, code, type,
6857                                      fold_convert_loc (loc, type, alt0),
6858                                      fold_convert_loc (loc, type, alt1)),
6859                         fold_convert_loc (loc, type, same));
6860
6861   return NULL_TREE;
6862 }
6863
6864 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the INTEGER_CST
6865    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
6866    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
6867    upon failure.  */
6868
6869 static int
6870 native_encode_int (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
6871 {
6872   tree type = TREE_TYPE (expr);
6873   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type));
6874   int byte, offset, word, words;
6875   unsigned char value;
6876
6877   if ((off == -1 && total_bytes > len)
6878       || off >= total_bytes)
6879     return 0;
6880   if (off == -1)
6881     off = 0;
6882   words = total_bytes / UNITS_PER_WORD;
6883
6884   for (byte = 0; byte < total_bytes; byte++)
6885     {
6886       int bitpos = byte * BITS_PER_UNIT;
6887       /* Extend EXPR according to TYPE_SIGN if the precision isn't a whole
6888          number of bytes.  */
6889       value = wi::extract_uhwi (wi::to_widest (expr), bitpos, BITS_PER_UNIT);
6890
6891       if (total_bytes > UNITS_PER_WORD)
6892         {
6893           word = byte / UNITS_PER_WORD;
6894           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
6895             word = (words - 1) - word;
6896           offset = word * UNITS_PER_WORD;
6897           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
6898             offset += (UNITS_PER_WORD - 1) - (byte % UNITS_PER_WORD);
6899           else
6900             offset += byte % UNITS_PER_WORD;
6901         }
6902       else
6903         offset = BYTES_BIG_ENDIAN ? (total_bytes - 1) - byte : byte;
6904       if (offset >= off
6905           && offset - off < len)
6906         ptr[offset - off] = value;
6907     }
6908   return MIN (len, total_bytes - off);
6909 }
6910
6911
6912 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the FIXED_CST
6913    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
6914    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
6915    upon failure.  */
6916
6917 static int
6918 native_encode_fixed (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
6919 {
6920   tree type = TREE_TYPE (expr);
6921   machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
6922   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (mode);
6923   FIXED_VALUE_TYPE value;
6924   tree i_value, i_type;
6925
6926   if (total_bytes * BITS_PER_UNIT > HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT)
6927     return 0;
6928
6929   i_type = lang_hooks.types.type_for_size (GET_MODE_BITSIZE (mode), 1);
6930
6931   if (NULL_TREE == i_type
6932       || TYPE_PRECISION (i_type) != total_bytes)
6933     return 0;
6934   
6935   value = TREE_FIXED_CST (expr);
6936   i_value = double_int_to_tree (i_type, value.data);
6937
6938   return native_encode_int (i_value, ptr, len, off);
6939 }
6940
6941
6942 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the REAL_CST
6943    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
6944    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
6945    upon failure.  */
6946
6947 static int
6948 native_encode_real (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
6949 {
6950   tree type = TREE_TYPE (expr);
6951   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type));
6952   int byte, offset, word, words, bitpos;
6953   unsigned char value;
6954
6955   /* There are always 32 bits in each long, no matter the size of
6956      the hosts long.  We handle floating point representations with
6957      up to 192 bits.  */
6958   long tmp[6];
6959
6960   if ((off == -1 && total_bytes > len)
6961       || off >= total_bytes)
6962     return 0;
6963   if (off == -1)
6964     off = 0;
6965   words = (32 / BITS_PER_UNIT) / UNITS_PER_WORD;
6966
6967   real_to_target (tmp, TREE_REAL_CST_PTR (expr), TYPE_MODE (type));
6968
6969   for (bitpos = 0; bitpos < total_bytes * BITS_PER_UNIT;
6970        bitpos += BITS_PER_UNIT)
6971     {
6972       byte = (bitpos / BITS_PER_UNIT) & 3;
6973       value = (unsigned char) (tmp[bitpos / 32] >> (bitpos & 31));
6974
6975       if (UNITS_PER_WORD < 4)
6976         {
6977           word = byte / UNITS_PER_WORD;
6978           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
6979             word = (words - 1) - word;
6980           offset = word * UNITS_PER_WORD;
6981           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
6982             offset += (UNITS_PER_WORD - 1) - (byte % UNITS_PER_WORD);
6983           else
6984             offset += byte % UNITS_PER_WORD;
6985         }
6986       else
6987         offset = BYTES_BIG_ENDIAN ? 3 - byte : byte;
6988       offset = offset + ((bitpos / BITS_PER_UNIT) & ~3);
6989       if (offset >= off
6990           && offset - off < len)
6991         ptr[offset - off] = value;
6992     }
6993   return MIN (len, total_bytes - off);
6994 }
6995
6996 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the COMPLEX_CST
6997    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
6998    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
6999    upon failure.  */
7000
7001 static int
7002 native_encode_complex (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
7003 {
7004   int rsize, isize;
7005   tree part;
7006
7007   part = TREE_REALPART (expr);
7008   rsize = native_encode_expr (part, ptr, len, off);
7009   if (off == -1
7010       && rsize == 0)
7011     return 0;
7012   part = TREE_IMAGPART (expr);
7013   if (off != -1)
7014     off = MAX (0, off - GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (part))));
7015   isize = native_encode_expr (part, ptr+rsize, len-rsize, off);
7016   if (off == -1
7017       && isize != rsize)
7018     return 0;
7019   return rsize + isize;
7020 }
7021
7022
7023 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the VECTOR_CST
7024    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
7025    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
7026    upon failure.  */
7027
7028 static int
7029 native_encode_vector (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
7030 {
7031   unsigned i, count;
7032   int size, offset;
7033   tree itype, elem;
7034
7035   offset = 0;
7036   count = VECTOR_CST_NELTS (expr);
7037   itype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (expr));
7038   size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (itype));
7039   for (i = 0; i < count; i++)
7040     {
7041       if (off >= size)
7042         {
7043           off -= size;
7044           continue;
7045         }
7046       elem = VECTOR_CST_ELT (expr, i);
7047       int res = native_encode_expr (elem, ptr+offset, len-offset, off);
7048       if ((off == -1 && res != size)
7049           || res == 0)
7050         return 0;
7051       offset += res;
7052       if (offset >= len)
7053         return offset;
7054       if (off != -1)
7055         off = 0;
7056     }
7057   return offset;
7058 }
7059
7060
7061 /* Subroutine of native_encode_expr.  Encode the STRING_CST
7062    specified by EXPR into the buffer PTR of length LEN bytes.
7063    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero
7064    upon failure.  */
7065
7066 static int
7067 native_encode_string (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
7068 {
7069   tree type = TREE_TYPE (expr);
7070   HOST_WIDE_INT total_bytes;
7071
7072   if (TREE_CODE (type) != ARRAY_TYPE
7073       || TREE_CODE (TREE_TYPE (type)) != INTEGER_TYPE
7074       || GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))) != BITS_PER_UNIT
7075       || !tree_fits_shwi_p (TYPE_SIZE_UNIT (type)))
7076     return 0;
7077   total_bytes = tree_to_shwi (TYPE_SIZE_UNIT (type));
7078   if ((off == -1 && total_bytes > len)
7079       || off >= total_bytes)
7080     return 0;
7081   if (off == -1)
7082     off = 0;
7083   if (TREE_STRING_LENGTH (expr) - off < MIN (total_bytes, len))
7084     {
7085       int written = 0;
7086       if (off < TREE_STRING_LENGTH (expr))
7087         {
7088           written = MIN (len, TREE_STRING_LENGTH (expr) - off);
7089           memcpy (ptr, TREE_STRING_POINTER (expr) + off, written);
7090         }
7091       memset (ptr + written, 0,
7092               MIN (total_bytes - written, len - written));
7093     }
7094   else
7095     memcpy (ptr, TREE_STRING_POINTER (expr) + off, MIN (total_bytes, len));
7096   return MIN (total_bytes - off, len);
7097 }
7098
7099
7100 /* Subroutine of fold_view_convert_expr.  Encode the INTEGER_CST,
7101    REAL_CST, COMPLEX_CST or VECTOR_CST specified by EXPR into the
7102    buffer PTR of length LEN bytes.  If OFF is not -1 then start
7103    the encoding at byte offset OFF and encode at most LEN bytes.
7104    Return the number of bytes placed in the buffer, or zero upon failure.  */
7105
7106 int
7107 native_encode_expr (const_tree expr, unsigned char *ptr, int len, int off)
7108 {
7109   switch (TREE_CODE (expr))
7110     {
7111     case INTEGER_CST:
7112       return native_encode_int (expr, ptr, len, off);
7113
7114     case REAL_CST:
7115       return native_encode_real (expr, ptr, len, off);
7116
7117     case FIXED_CST:
7118       return native_encode_fixed (expr, ptr, len, off);
7119
7120     case COMPLEX_CST:
7121       return native_encode_complex (expr, ptr, len, off);
7122
7123     case VECTOR_CST:
7124       return native_encode_vector (expr, ptr, len, off);
7125
7126     case STRING_CST:
7127       return native_encode_string (expr, ptr, len, off);
7128
7129     default:
7130       return 0;
7131     }
7132 }
7133
7134
7135 /* Subroutine of native_interpret_expr.  Interpret the contents of
7136    the buffer PTR of length LEN as an INTEGER_CST of type TYPE.
7137    If the buffer cannot be interpreted, return NULL_TREE.  */
7138
7139 static tree
7140 native_interpret_int (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7141 {
7142   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type));
7143
7144   if (total_bytes > len
7145       || total_bytes * BITS_PER_UNIT > HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT)
7146     return NULL_TREE;
7147
7148   wide_int result = wi::from_buffer (ptr, total_bytes);
7149
7150   return wide_int_to_tree (type, result);
7151 }
7152
7153
7154 /* Subroutine of native_interpret_expr.  Interpret the contents of
7155    the buffer PTR of length LEN as a FIXED_CST of type TYPE.
7156    If the buffer cannot be interpreted, return NULL_TREE.  */
7157
7158 static tree
7159 native_interpret_fixed (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7160 {
7161   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type));
7162   double_int result;
7163   FIXED_VALUE_TYPE fixed_value;
7164
7165   if (total_bytes > len
7166       || total_bytes * BITS_PER_UNIT > HOST_BITS_PER_DOUBLE_INT)
7167     return NULL_TREE;
7168
7169   result = double_int::from_buffer (ptr, total_bytes);
7170   fixed_value = fixed_from_double_int (result, TYPE_MODE (type));
7171
7172   return build_fixed (type, fixed_value);
7173 }
7174
7175
7176 /* Subroutine of native_interpret_expr.  Interpret the contents of
7177    the buffer PTR of length LEN as a REAL_CST of type TYPE.
7178    If the buffer cannot be interpreted, return NULL_TREE.  */
7179
7180 static tree
7181 native_interpret_real (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7182 {
7183   machine_mode mode = TYPE_MODE (type);
7184   int total_bytes = GET_MODE_SIZE (mode);
7185   int byte, offset, word, words, bitpos;
7186   unsigned char value;
7187   /* There are always 32 bits in each long, no matter the size of
7188      the hosts long.  We handle floating point representations with
7189      up to 192 bits.  */
7190   REAL_VALUE_TYPE r;
7191   long tmp[6];
7192
7193   total_bytes = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type));
7194   if (total_bytes > len || total_bytes > 24)
7195     return NULL_TREE;
7196   words = (32 / BITS_PER_UNIT) / UNITS_PER_WORD;
7197
7198   memset (tmp, 0, sizeof (tmp));
7199   for (bitpos = 0; bitpos < total_bytes * BITS_PER_UNIT;
7200        bitpos += BITS_PER_UNIT)
7201     {
7202       byte = (bitpos / BITS_PER_UNIT) & 3;
7203       if (UNITS_PER_WORD < 4)
7204         {
7205           word = byte / UNITS_PER_WORD;
7206           if (WORDS_BIG_ENDIAN)
7207             word = (words - 1) - word;
7208           offset = word * UNITS_PER_WORD;
7209           if (BYTES_BIG_ENDIAN)
7210             offset += (UNITS_PER_WORD - 1) - (byte % UNITS_PER_WORD);
7211           else
7212             offset += byte % UNITS_PER_WORD;
7213         }
7214       else
7215         offset = BYTES_BIG_ENDIAN ? 3 - byte : byte;
7216       value = ptr[offset + ((bitpos / BITS_PER_UNIT) & ~3)];
7217
7218       tmp[bitpos / 32] |= (unsigned long)value << (bitpos & 31);
7219     }
7220
7221   real_from_target (&r, tmp, mode);
7222   return build_real (type, r);
7223 }
7224
7225
7226 /* Subroutine of native_interpret_expr.  Interpret the contents of
7227    the buffer PTR of length LEN as a COMPLEX_CST of type TYPE.
7228    If the buffer cannot be interpreted, return NULL_TREE.  */
7229
7230 static tree
7231 native_interpret_complex (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7232 {
7233   tree etype, rpart, ipart;
7234   int size;
7235
7236   etype = TREE_TYPE (type);
7237   size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (etype));
7238   if (size * 2 > len)
7239     return NULL_TREE;
7240   rpart = native_interpret_expr (etype, ptr, size);
7241   if (!rpart)
7242     return NULL_TREE;
7243   ipart = native_interpret_expr (etype, ptr+size, size);
7244   if (!ipart)
7245     return NULL_TREE;
7246   return build_complex (type, rpart, ipart);
7247 }
7248
7249
7250 /* Subroutine of native_interpret_expr.  Interpret the contents of
7251    the buffer PTR of length LEN as a VECTOR_CST of type TYPE.
7252    If the buffer cannot be interpreted, return NULL_TREE.  */
7253
7254 static tree
7255 native_interpret_vector (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7256 {
7257   tree etype, elem;
7258   int i, size, count;
7259   tree *elements;
7260
7261   etype = TREE_TYPE (type);
7262   size = GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (etype));
7263   count = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
7264   if (size * count > len)
7265     return NULL_TREE;
7266
7267   elements = XALLOCAVEC (tree, count);
7268   for (i = count - 1; i >= 0; i--)
7269     {
7270       elem = native_interpret_expr (etype, ptr+(i*size), size);
7271       if (!elem)
7272         return NULL_TREE;
7273       elements[i] = elem;
7274     }
7275   return build_vector (type, elements);
7276 }
7277
7278
7279 /* Subroutine of fold_view_convert_expr.  Interpret the contents of
7280    the buffer PTR of length LEN as a constant of type TYPE.  For
7281    INTEGRAL_TYPE_P we return an INTEGER_CST, for SCALAR_FLOAT_TYPE_P
7282    we return a REAL_CST, etc...  If the buffer cannot be interpreted,
7283    return NULL_TREE.  */
7284
7285 tree
7286 native_interpret_expr (tree type, const unsigned char *ptr, int len)
7287 {
7288   switch (TREE_CODE (type))
7289     {
7290     case INTEGER_TYPE:
7291     case ENUMERAL_TYPE:
7292     case BOOLEAN_TYPE:
7293     case POINTER_TYPE:
7294     case REFERENCE_TYPE:
7295       return native_interpret_int (type, ptr, len);
7296
7297     case REAL_TYPE:
7298       return native_interpret_real (type, ptr, len);
7299
7300     case FIXED_POINT_TYPE:
7301       return native_interpret_fixed (type, ptr, len);
7302
7303     case COMPLEX_TYPE:
7304       return native_interpret_complex (type, ptr, len);
7305
7306     case VECTOR_TYPE:
7307       return native_interpret_vector (type, ptr, len);
7308
7309     default:
7310       return NULL_TREE;
7311     }
7312 }
7313
7314 /* Returns true if we can interpret the contents of a native encoding
7315    as TYPE.  */
7316
7317 static bool
7318 can_native_interpret_type_p (tree type)
7319 {
7320   switch (TREE_CODE (type))
7321     {
7322     case INTEGER_TYPE:
7323     case ENUMERAL_TYPE:
7324     case BOOLEAN_TYPE:
7325     case POINTER_TYPE:
7326     case REFERENCE_TYPE:
7327     case FIXED_POINT_TYPE:
7328     case REAL_TYPE:
7329     case COMPLEX_TYPE:
7330     case VECTOR_TYPE:
7331       return true;
7332     default:
7333       return false;
7334     }
7335 }
7336
7337 /* Fold a VIEW_CONVERT_EXPR of a constant expression EXPR to type
7338    TYPE at compile-time.  If we're unable to perform the conversion
7339    return NULL_TREE.  */
7340
7341 static tree
7342 fold_view_convert_expr (tree type, tree expr)
7343 {
7344   /* We support up to 512-bit values (for V8DFmode).  */
7345   unsigned char buffer[64];
7346   int len;
7347
7348   /* Check that the host and target are sane.  */
7349   if (CHAR_BIT != 8 || BITS_PER_UNIT != 8)
7350     return NULL_TREE;
7351
7352   len = native_encode_expr (expr, buffer, sizeof (buffer));
7353   if (len == 0)
7354     return NULL_TREE;
7355
7356   return native_interpret_expr (type, buffer, len);
7357 }
7358
7359 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF
7360    to avoid confusing the gimplify process.  */
7361
7362 tree
7363 build_fold_addr_expr_with_type_loc (location_t loc, tree t, tree ptrtype)
7364 {
7365   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
7366   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
7367     t = TREE_OPERAND (t, 0);
7368
7369   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF)
7370     {
7371       t = TREE_OPERAND (t, 0);
7372
7373       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
7374         t = build1_loc (loc, NOP_EXPR, ptrtype, t);
7375     }
7376   else if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
7377            && integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 1)))
7378     return TREE_OPERAND (t, 0);
7379   else if (TREE_CODE (t) == MEM_REF
7380            && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == INTEGER_CST)
7381     return fold_binary (POINTER_PLUS_EXPR, ptrtype,
7382                         TREE_OPERAND (t, 0),
7383                         convert_to_ptrofftype (TREE_OPERAND (t, 1)));
7384   else if (TREE_CODE (t) == VIEW_CONVERT_EXPR)
7385     {
7386       t = build_fold_addr_expr_loc (loc, TREE_OPERAND (t, 0));
7387
7388       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
7389         t = fold_convert_loc (loc, ptrtype, t);
7390     }
7391   else
7392     t = build1_loc (loc, ADDR_EXPR, ptrtype, t);
7393
7394   return t;
7395 }
7396
7397 /* Build an expression for the address of T.  */
7398
7399 tree
7400 build_fold_addr_expr_loc (location_t loc, tree t)
7401 {
7402   tree ptrtype = build_pointer_type (TREE_TYPE (t));
7403
7404   return build_fold_addr_expr_with_type_loc (loc, t, ptrtype);
7405 }
7406
7407 /* Fold a unary expression of code CODE and type TYPE with operand
7408    OP0.  Return the folded expression if folding is successful.
7409    Otherwise, return NULL_TREE.  */
7410
7411 tree
7412 fold_unary_loc (location_t loc, enum tree_code code, tree type, tree op0)
7413 {
7414   tree tem;
7415   tree arg0;
7416   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
7417
7418   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
7419               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 1);
7420
7421   arg0 = op0;
7422   if (arg0)
7423     {
7424       if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
7425           || code == FLOAT_EXPR || code == ABS_EXPR || code == NEGATE_EXPR)
7426         {
7427           /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type
7428              matters.  */
7429           STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
7430         }
7431       else
7432         {
7433           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This
7434              is safe for every expression, except for a comparison
7435              expression because its signedness is derived from its
7436              operands.
7437
7438              Note that this is done as an internal manipulation within
7439              the constant folder, in order to find the simplest
7440              representation of the arguments so that their form can be
7441              studied.  In any cases, the appropriate type conversions
7442              should be put back in the tree that will get out of the
7443              constant folder.  */
7444           STRIP_NOPS (arg0);
7445         }
7446
7447       if (CONSTANT_CLASS_P (arg0))
7448         {
7449           tree tem = const_unop (code, type, arg0);
7450           if (tem)
7451             {
7452               if (TREE_TYPE (tem) != type)
7453                 tem = fold_convert_loc (loc, type, tem);
7454               return tem;
7455             }
7456         }
7457     }
7458
7459   tem = generic_simplify (loc, code, type, op0);
7460   if (tem)
7461     return tem;
7462
7463   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
7464     {
7465       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7466         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7467                        fold_build1_loc (loc, code, type,
7468                                     fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (op0),
7469                                                       TREE_OPERAND (arg0, 1))));
7470       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
7471         {
7472           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7473           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
7474           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
7475             arg01 = fold_build1_loc (loc, code, type,
7476                                  fold_convert_loc (loc,
7477                                                    TREE_TYPE (op0), arg01));
7478           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
7479             arg02 = fold_build1_loc (loc, code, type,
7480                                  fold_convert_loc (loc,
7481                                                    TREE_TYPE (op0), arg02));
7482           tem = fold_build3_loc (loc, COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7483                              arg01, arg02);
7484
7485           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
7486              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
7487              it is a conversion from integer to integer and the
7488              result precision is no wider than a word since such a
7489              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
7490              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
7491              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
7492              conversion out and then back in.  */
7493
7494           if ((CONVERT_EXPR_CODE_P (code)
7495                || code == NON_LVALUE_EXPR)
7496               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
7497               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
7498               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
7499               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
7500               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
7501               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
7502                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
7503               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
7504                      && (INTEGRAL_TYPE_P
7505                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
7506                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
7507                   || flag_syntax_only))
7508             tem = build1_loc (loc, code, type,
7509                               build3 (COND_EXPR,
7510                                       TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7511                                                  (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
7512                                       TREE_OPERAND (tem, 0),
7513                                       TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
7514                                       TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2),
7515                                                     0)));
7516           return tem;
7517         }
7518    }
7519
7520   switch (code)
7521     {
7522     case NON_LVALUE_EXPR:
7523       if (!maybe_lvalue_p (op0))
7524         return fold_convert_loc (loc, type, op0);
7525       return NULL_TREE;
7526
7527     CASE_CONVERT:
7528     case FLOAT_EXPR:
7529     case FIX_TRUNC_EXPR:
7530       if (COMPARISON_CLASS_P (op0))
7531         {
7532           /* If we have (type) (a CMP b) and type is an integral type, return
7533              new expression involving the new type.  Canonicalize
7534              (type) (a CMP b) to (a CMP b) ? (type) true : (type) false for
7535              non-integral type.
7536              Do not fold the result as that would not simplify further, also
7537              folding again results in recursions.  */
7538           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
7539             return build2_loc (loc, TREE_CODE (op0), type,
7540                                TREE_OPERAND (op0, 0),
7541                                TREE_OPERAND (op0, 1));
7542           else if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !VOID_TYPE_P (type)
7543                    && TREE_CODE (type) != VECTOR_TYPE)
7544             return build3_loc (loc, COND_EXPR, type, op0,
7545                                constant_boolean_node (true, type),
7546                                constant_boolean_node (false, type));
7547         }
7548
7549       /* Handle (T *)&A.B.C for A being of type T and B and C
7550          living at offset zero.  This occurs frequently in
7551          C++ upcasting and then accessing the base.  */
7552       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
7553           && POINTER_TYPE_P (type)
7554           && handled_component_p (TREE_OPERAND (op0, 0)))
7555         {
7556           HOST_WIDE_INT bitsize, bitpos;
7557           tree offset;
7558           machine_mode mode;
7559           int unsignedp, volatilep;
7560           tree base = TREE_OPERAND (op0, 0);
7561           base = get_inner_reference (base, &bitsize, &bitpos, &offset,
7562                                       &mode, &unsignedp, &volatilep, false);
7563           /* If the reference was to a (constant) zero offset, we can use
7564              the address of the base if it has the same base type
7565              as the result type and the pointer type is unqualified.  */
7566           if (! offset && bitpos == 0
7567               && (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type))
7568                   == TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (base)))
7569               && TYPE_QUALS (type) == TYPE_UNQUALIFIED)
7570             return fold_convert_loc (loc, type,
7571                                      build_fold_addr_expr_loc (loc, base));
7572         }
7573
7574       if (TREE_CODE (op0) == MODIFY_EXPR
7575           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (op0, 1))
7576           /* Detect assigning a bitfield.  */
7577           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == COMPONENT_REF
7578                && DECL_BIT_FIELD
7579                (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 1))))
7580         {
7581           /* Don't leave an assignment inside a conversion
7582              unless assigning a bitfield.  */
7583           tem = fold_build1_loc (loc, code, type, TREE_OPERAND (op0, 1));
7584           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
7585           tem = build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), op0, tem);
7586           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
7587           TREE_USED (tem) = 1;
7588           return tem;
7589         }
7590
7591       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
7592          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
7593          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
7594          ??? We don't do it for BOOLEAN_TYPE or ENUMERAL_TYPE because they
7595          very likely don't have maximal range for their precision and this
7596          transformation effectively doesn't preserve non-maximal ranges.  */
7597       if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
7598           && TREE_CODE (op0) == BIT_AND_EXPR
7599           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
7600         {
7601           tree and_expr = op0;
7602           tree and0 = TREE_OPERAND (and_expr, 0);
7603           tree and1 = TREE_OPERAND (and_expr, 1);
7604           int change = 0;
7605
7606           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and_expr))
7607               || (TYPE_PRECISION (type)
7608                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and_expr))))
7609             change = 1;
7610           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
7611                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
7612                    && tree_fits_uhwi_p (and1))
7613             {
7614               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
7615
7616               cst = tree_to_uhwi (and1);
7617               cst &= HOST_WIDE_INT_M1U
7618                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
7619               change = (cst == 0);
7620               if (change
7621                   && !flag_syntax_only
7622                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
7623                       == ZERO_EXTEND))
7624                 {
7625                   tree uns = unsigned_type_for (TREE_TYPE (and0));
7626                   and0 = fold_convert_loc (loc, uns, and0);
7627                   and1 = fold_convert_loc (loc, uns, and1);
7628                 }
7629             }
7630           if (change)
7631             {
7632               tem = force_fit_type (type, wi::to_widest (and1), 0,
7633                                     TREE_OVERFLOW (and1));
7634               return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
7635                                       fold_convert_loc (loc, type, and0), tem);
7636             }
7637         }
7638
7639       /* Convert (T1)(X p+ Y) into ((T1)X p+ Y), for pointer type,
7640          when one of the new casts will fold away. Conservatively we assume
7641          that this happens when X or Y is NOP_EXPR or Y is INTEGER_CST. */
7642       if (POINTER_TYPE_P (type)
7643           && TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR
7644           && (!TYPE_RESTRICT (type) || TYPE_RESTRICT (TREE_TYPE (arg0)))
7645           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7646               || TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
7647               || TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == NOP_EXPR))
7648         {
7649           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7650           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7651
7652           return fold_build_pointer_plus_loc
7653                    (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg00), arg01);
7654         }
7655
7656       /* Convert (T1)(~(T2)X) into ~(T1)X if T1 and T2 are integral types
7657          of the same precision, and X is an integer type not narrower than
7658          types T1 or T2, i.e. the cast (T2)X isn't an extension.  */
7659       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7660           && TREE_CODE (op0) == BIT_NOT_EXPR
7661           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7662           && CONVERT_EXPR_P (TREE_OPERAND (op0, 0))
7663           && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)))
7664         {
7665           tem = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 0);
7666           if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
7667               && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)))
7668             return fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type,
7669                                 fold_convert_loc (loc, type, tem));
7670         }
7671
7672       /* Convert (T1)(X * Y) into (T1)X * (T1)Y if T1 is narrower than the
7673          type of X and Y (integer types only).  */
7674       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7675           && TREE_CODE (op0) == MULT_EXPR
7676           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op0))
7677           && TYPE_PRECISION (type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)))
7678         {
7679           /* Be careful not to introduce new overflows.  */
7680           tree mult_type;
7681           if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
7682             mult_type = type;
7683           else
7684             mult_type = unsigned_type_for (type);
7685
7686           if (TYPE_PRECISION (mult_type) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op0)))
7687             {
7688               tem = fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, mult_type,
7689                                  fold_convert_loc (loc, mult_type,
7690                                                    TREE_OPERAND (op0, 0)),
7691                                  fold_convert_loc (loc, mult_type,
7692                                                    TREE_OPERAND (op0, 1)));
7693               return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7694             }
7695         }
7696
7697       return NULL_TREE;
7698
7699     case VIEW_CONVERT_EXPR:
7700       if (TREE_CODE (op0) == MEM_REF)
7701         return fold_build2_loc (loc, MEM_REF, type,
7702                                 TREE_OPERAND (op0, 0), TREE_OPERAND (op0, 1));
7703
7704       return NULL_TREE;
7705
7706     case NEGATE_EXPR:
7707       tem = fold_negate_expr (loc, arg0);
7708       if (tem)
7709         return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7710       return NULL_TREE;
7711
7712     case ABS_EXPR:
7713       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
7714       if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7715           && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7716         {
7717           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7718           if (targ0 != arg0)
7719             return fold_convert_loc (loc, type,
7720                                      fold_build1_loc (loc, ABS_EXPR,
7721                                                   TREE_TYPE (targ0),
7722                                                   targ0));
7723         }
7724
7725       /* Strip sign ops from argument.  */
7726       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7727         {
7728           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7729           if (tem)
7730             return fold_build1_loc (loc, ABS_EXPR, type,
7731                                 fold_convert_loc (loc, type, tem));
7732         }
7733       return NULL_TREE;
7734
7735     case CONJ_EXPR:
7736       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7737         return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
7738       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7739         {
7740           tree itype = TREE_TYPE (type);
7741           tree rpart = fold_convert_loc (loc, itype, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7742           tree ipart = fold_convert_loc (loc, itype, TREE_OPERAND (arg0, 1));
7743           return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rpart,
7744                               negate_expr (ipart));
7745         }
7746       if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7747         return fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7748       return NULL_TREE;
7749
7750     case BIT_NOT_EXPR:
7751       /* Convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
7752       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7753           && (tem = fold_unary_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type,
7754                                     fold_convert_loc (loc, type,
7755                                                       TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7756         return fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, type, tem,
7757                                 fold_convert_loc (loc, type,
7758                                                   TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7759       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7760                && (tem = fold_unary_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type,
7761                                      fold_convert_loc (loc, type,
7762                                                        TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7763         return fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, type,
7764                             fold_convert_loc (loc, type,
7765                                               TREE_OPERAND (arg0, 0)), tem);
7766
7767       return NULL_TREE;
7768
7769     case TRUTH_NOT_EXPR:
7770       /* Note that the operand of this must be an int
7771          and its values must be 0 or 1.
7772          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
7773          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
7774       tem = fold_truth_not_expr (loc, arg0);
7775       if (!tem)
7776         return NULL_TREE;
7777       return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7778
7779     case REALPART_EXPR:
7780       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7781         return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
7782       if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7783         {
7784           tree itype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
7785           tem = fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), itype,
7786                              fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, itype,
7787                                           TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7788                              fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, itype,
7789                                           TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7790           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7791         }
7792       if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7793         {
7794           tree itype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
7795           tem = fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, itype,
7796                              TREE_OPERAND (arg0, 0));
7797           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7798         }
7799       if (TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
7800         {
7801           tree fn = get_callee_fndecl (arg0);
7802           if (fn && DECL_BUILT_IN_CLASS (fn) == BUILT_IN_NORMAL)
7803             switch (DECL_FUNCTION_CODE (fn))
7804               {
7805               CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEXPI):
7806                 fn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
7807                 if (fn)
7808                   return build_call_expr_loc (loc, fn, 1, CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
7809                 break;
7810
7811               default:
7812                 break;
7813               }
7814         }
7815       return NULL_TREE;
7816
7817     case IMAGPART_EXPR:
7818       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7819         return build_zero_cst (type);
7820       if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7821         {
7822           tree itype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
7823           tem = fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), itype,
7824                              fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, itype,
7825                                           TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7826                              fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, itype,
7827                                           TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7828           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
7829         }
7830       if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7831         {
7832           tree itype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
7833           tem = fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, itype, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7834           return fold_convert_loc (loc, type, negate_expr (tem));
7835         }
7836       if (TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
7837         {
7838           tree fn = get_callee_fndecl (arg0);
7839           if (fn && DECL_BUILT_IN_CLASS (fn) == BUILT_IN_NORMAL)
7840             switch (DECL_FUNCTION_CODE (fn))
7841               {
7842               CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEXPI):
7843                 fn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
7844                 if (fn)
7845                   return build_call_expr_loc (loc, fn, 1, CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
7846                 break;
7847
7848               default:
7849                 break;
7850               }
7851         }
7852       return NULL_TREE;
7853
7854     case INDIRECT_REF:
7855       /* Fold *&X to X if X is an lvalue.  */
7856       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
7857         {
7858           tree op00 = TREE_OPERAND (op0, 0);
7859           if ((TREE_CODE (op00) == VAR_DECL
7860                || TREE_CODE (op00) == PARM_DECL
7861                || TREE_CODE (op00) == RESULT_DECL)
7862               && !TREE_READONLY (op00))
7863             return op00;
7864         }
7865       return NULL_TREE;
7866
7867     default:
7868       return NULL_TREE;
7869     } /* switch (code) */
7870 }
7871
7872
7873 /* If the operation was a conversion do _not_ mark a resulting constant
7874    with TREE_OVERFLOW if the original constant was not.  These conversions
7875    have implementation defined behavior and retaining the TREE_OVERFLOW
7876    flag here would confuse later passes such as VRP.  */
7877 tree
7878 fold_unary_ignore_overflow_loc (location_t loc, enum tree_code code,
7879                                 tree type, tree op0)
7880 {
7881   tree res = fold_unary_loc (loc, code, type, op0);
7882   if (res
7883       && TREE_CODE (res) == INTEGER_CST
7884       && TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
7885       && CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
7886     TREE_OVERFLOW (res) = TREE_OVERFLOW (op0);
7887
7888   return res;
7889 }
7890
7891 /* Fold a binary bitwise/truth expression of code CODE and type TYPE with
7892    operands OP0 and OP1.  LOC is the location of the resulting expression.
7893    ARG0 and ARG1 are the NOP_STRIPed results of OP0 and OP1.
7894    Return the folded expression if folding is successful.  Otherwise,
7895    return NULL_TREE.  */
7896 static tree
7897 fold_truth_andor (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
7898                   tree arg0, tree arg1, tree op0, tree op1)
7899 {
7900   tree tem;
7901
7902   /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
7903   if (!optimize)
7904     return NULL_TREE;
7905
7906   /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
7907      to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
7908      truth and/or operations and the transformation will still be
7909      valid.   Also note that we only care about order for the
7910      ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
7911      might change the truth-value of A.  */
7912   if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
7913       && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
7914           || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
7915           || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
7916           || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
7917       && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7918     {
7919       tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7920       tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7921       tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7922       tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7923       int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
7924                           || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
7925                          && (code == TRUTH_AND_EXPR
7926                              || code == TRUTH_OR_EXPR));
7927
7928       if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
7929         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), type, a00,
7930                             fold_build2_loc (loc, code, type, a01, a11));
7931       else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
7932         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), type, a00,
7933                             fold_build2_loc (loc, code, type, a01, a10));
7934       else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
7935         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), type, a01,
7936                             fold_build2_loc (loc, code, type, a00, a11));
7937
7938       /* This case if tricky because we must either have commutative
7939          operators or else A10 must not have side-effects.  */
7940
7941       else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
7942                && operand_equal_p (a01, a11, 0))
7943         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), type,
7944                             fold_build2_loc (loc, code, type, a00, a10),
7945                             a01);
7946     }
7947
7948   /* See if we can build a range comparison.  */
7949   if (0 != (tem = fold_range_test (loc, code, type, op0, op1)))
7950     return tem;
7951
7952   if ((code == TRUTH_ANDIF_EXPR && TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR)
7953       || (code == TRUTH_ORIF_EXPR && TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR))
7954     {
7955       tem = merge_truthop_with_opposite_arm (loc, arg0, arg1, true);
7956       if (tem)
7957         return fold_build2_loc (loc, code, type, tem, arg1);
7958     }
7959
7960   if ((code == TRUTH_ANDIF_EXPR && TREE_CODE (arg1) == TRUTH_ORIF_EXPR)
7961       || (code == TRUTH_ORIF_EXPR && TREE_CODE (arg1) == TRUTH_ANDIF_EXPR))
7962     {
7963       tem = merge_truthop_with_opposite_arm (loc, arg1, arg0, false);
7964       if (tem)
7965         return fold_build2_loc (loc, code, type, arg0, tem);
7966     }
7967
7968   /* Check for the possibility of merging component references.  If our
7969      lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
7970      rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
7971   if (TREE_CODE (arg0) == code
7972       && 0 != (tem = fold_truth_andor_1 (loc, code, type,
7973                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
7974     return fold_build2_loc (loc, code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
7975
7976   if ((tem = fold_truth_andor_1 (loc, code, type, arg0, arg1)) != 0)
7977     return tem;
7978
7979   if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
7980       && (code == TRUTH_AND_EXPR
7981           || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
7982           || code == TRUTH_OR_EXPR
7983           || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
7984     {
7985       enum tree_code ncode, icode;
7986
7987       ncode = (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_AND_EXPR)
7988               ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR;
7989       icode = ncode == TRUTH_AND_EXPR ? TRUTH_ANDIF_EXPR : TRUTH_ORIF_EXPR;
7990
7991       /* Transform ((A AND-IF B) AND[-IF] C) into (A AND-IF (B AND C)),
7992          or ((A OR-IF B) OR[-IF] C) into (A OR-IF (B OR C))
7993          We don't want to pack more than two leafs to a non-IF AND/OR
7994          expression.
7995          If tree-code of left-hand operand isn't an AND/OR-IF code and not
7996          equal to IF-CODE, then we don't want to add right-hand operand.
7997          If the inner right-hand side of left-hand operand has
7998          side-effects, or isn't simple, then we can't add to it,
7999          as otherwise we might destroy if-sequence.  */
8000       if (TREE_CODE (arg0) == icode
8001           && simple_operand_p_2 (arg1)
8002           /* Needed for sequence points to handle trappings, and
8003              side-effects.  */
8004           && simple_operand_p_2 (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8005         {
8006           tem = fold_build2_loc (loc, ncode, type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
8007                                  arg1);
8008           return fold_build2_loc (loc, icode, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8009                                   tem);
8010         }
8011         /* Same as abouve but for (A AND[-IF] (B AND-IF C)) -> ((A AND B) AND-IF C),
8012            or (A OR[-IF] (B OR-IF C) -> ((A OR B) OR-IF C).  */
8013       else if (TREE_CODE (arg1) == icode
8014           && simple_operand_p_2 (arg0)
8015           /* Needed for sequence points to handle trappings, and
8016              side-effects.  */
8017           && simple_operand_p_2 (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8018         {
8019           tem = fold_build2_loc (loc, ncode, type, 
8020                                  arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
8021           return fold_build2_loc (loc, icode, type, tem,
8022                                   TREE_OPERAND (arg1, 1));
8023         }
8024       /* Transform (A AND-IF B) into (A AND B), or (A OR-IF B)
8025          into (A OR B).
8026          For sequence point consistancy, we need to check for trapping,
8027          and side-effects.  */
8028       else if (code == icode && simple_operand_p_2 (arg0)
8029                && simple_operand_p_2 (arg1))
8030         return fold_build2_loc (loc, ncode, type, arg0, arg1);
8031     }
8032
8033   return NULL_TREE;
8034 }
8035
8036 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
8037    OP0 and OP1, containing either a MIN-MAX or a MAX-MIN combination.
8038    Return the folded expression if folding is successful.  Otherwise,
8039    return NULL_TREE.  */
8040
8041 static tree
8042 fold_minmax (location_t loc, enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
8043 {
8044   enum tree_code compl_code;
8045
8046   if (code == MIN_EXPR)
8047     compl_code = MAX_EXPR;
8048   else if (code == MAX_EXPR)
8049     compl_code = MIN_EXPR;
8050   else
8051     gcc_unreachable ();
8052
8053   /* MIN (MAX (a, b), b) == b.  */
8054   if (TREE_CODE (op0) == compl_code
8055       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (op0, 1), op1, 0))
8056     return omit_one_operand_loc (loc, type, op1, TREE_OPERAND (op0, 0));
8057
8058   /* MIN (MAX (b, a), b) == b.  */
8059   if (TREE_CODE (op0) == compl_code
8060       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (op0, 0), op1, 0)
8061       && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (op0, 1), op1))
8062     return omit_one_operand_loc (loc, type, op1, TREE_OPERAND (op0, 1));
8063
8064   /* MIN (a, MAX (a, b)) == a.  */
8065   if (TREE_CODE (op1) == compl_code
8066       && operand_equal_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 0), 0)
8067       && reorder_operands_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 1)))
8068     return omit_one_operand_loc (loc, type, op0, TREE_OPERAND (op1, 1));
8069
8070   /* MIN (a, MAX (b, a)) == a.  */
8071   if (TREE_CODE (op1) == compl_code
8072       && operand_equal_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 1), 0)
8073       && reorder_operands_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 0)))
8074     return omit_one_operand_loc (loc, type, op0, TREE_OPERAND (op1, 0));
8075
8076   return NULL_TREE;
8077 }
8078
8079 /* Helper that tries to canonicalize the comparison ARG0 CODE ARG1
8080    by changing CODE to reduce the magnitude of constants involved in
8081    ARG0 of the comparison.
8082    Returns a canonicalized comparison tree if a simplification was
8083    possible, otherwise returns NULL_TREE.
8084    Set *STRICT_OVERFLOW_P to true if the canonicalization is only
8085    valid if signed overflow is undefined.  */
8086
8087 static tree
8088 maybe_canonicalize_comparison_1 (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
8089                                  tree arg0, tree arg1,
8090                                  bool *strict_overflow_p)
8091 {
8092   enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
8093   tree t, cst0 = NULL_TREE;
8094   int sgn0;
8095   bool swap = false;
8096
8097   /* Match A +- CST code arg1 and CST code arg1.  We can change the
8098      first form only if overflow is undefined.  */
8099   if (!(((ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8100           && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg0)))
8101          /* In principle pointers also have undefined overflow behavior,
8102             but that causes problems elsewhere.  */
8103          && !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8104          && (code0 == MINUS_EXPR
8105              || code0 == PLUS_EXPR)
8106          && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8107         || code0 == INTEGER_CST))
8108     return NULL_TREE;
8109
8110   /* Identify the constant in arg0 and its sign.  */
8111   if (code0 == INTEGER_CST)
8112     cst0 = arg0;
8113   else
8114     cst0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8115   sgn0 = tree_int_cst_sgn (cst0);
8116
8117   /* Overflowed constants and zero will cause problems.  */
8118   if (integer_zerop (cst0)
8119       || TREE_OVERFLOW (cst0))
8120     return NULL_TREE;
8121
8122   /* See if we can reduce the magnitude of the constant in
8123      arg0 by changing the comparison code.  */
8124   if (code0 == INTEGER_CST)
8125     {
8126       /* CST <= arg1  ->  CST-1 < arg1.  */
8127       if (code == LE_EXPR && sgn0 == 1)
8128         code = LT_EXPR;
8129       /* -CST < arg1  ->  -CST-1 <= arg1.  */
8130       else if (code == LT_EXPR && sgn0 == -1)
8131         code = LE_EXPR;
8132       /* CST > arg1  ->  CST-1 >= arg1.  */
8133       else if (code == GT_EXPR && sgn0 == 1)
8134         code = GE_EXPR;
8135       /* -CST >= arg1  ->  -CST-1 > arg1.  */
8136       else if (code == GE_EXPR && sgn0 == -1)
8137         code = GT_EXPR;
8138       else
8139         return NULL_TREE;
8140       /* arg1 code' CST' might be more canonical.  */
8141       swap = true;
8142     }
8143   else
8144     {
8145       /* A - CST < arg1  ->  A - CST-1 <= arg1.  */
8146       if (code == LT_EXPR
8147           && code0 == ((sgn0 == -1) ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR))
8148         code = LE_EXPR;
8149       /* A + CST > arg1  ->  A + CST-1 >= arg1.  */
8150       else if (code == GT_EXPR
8151                && code0 == ((sgn0 == -1) ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR))
8152         code = GE_EXPR;
8153       /* A + CST <= arg1  ->  A + CST-1 < arg1.  */
8154       else if (code == LE_EXPR
8155                && code0 == ((sgn0 == -1) ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR))
8156         code = LT_EXPR;
8157       /* A - CST >= arg1  ->  A - CST-1 > arg1.  */
8158       else if (code == GE_EXPR
8159                && code0 == ((sgn0 == -1) ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR))
8160         code = GT_EXPR;
8161       else
8162         return NULL_TREE;
8163       *strict_overflow_p = true;
8164     }
8165
8166   /* Now build the constant reduced in magnitude.  But not if that
8167      would produce one outside of its types range.  */
8168   if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cst0))
8169       && ((sgn0 == 1
8170            && TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cst0))
8171            && tree_int_cst_equal (cst0, TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cst0))))
8172           || (sgn0 == -1
8173               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cst0))
8174               && tree_int_cst_equal (cst0, TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cst0))))))
8175     /* We cannot swap the comparison here as that would cause us to
8176        endlessly recurse.  */
8177     return NULL_TREE;
8178
8179   t = int_const_binop (sgn0 == -1 ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
8180                        cst0, build_int_cst (TREE_TYPE (cst0), 1));
8181   if (code0 != INTEGER_CST)
8182     t = fold_build2_loc (loc, code0, TREE_TYPE (arg0), TREE_OPERAND (arg0, 0), t);
8183   t = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), t);
8184
8185   /* If swapping might yield to a more canonical form, do so.  */
8186   if (swap)
8187     return fold_build2_loc (loc, swap_tree_comparison (code), type, arg1, t);
8188   else
8189     return fold_build2_loc (loc, code, type, t, arg1);
8190 }
8191
8192 /* Canonicalize the comparison ARG0 CODE ARG1 with type TYPE with undefined
8193    overflow further.  Try to decrease the magnitude of constants involved
8194    by changing LE_EXPR and GE_EXPR to LT_EXPR and GT_EXPR or vice versa
8195    and put sole constants at the second argument position.
8196    Returns the canonicalized tree if changed, otherwise NULL_TREE.  */
8197
8198 static tree
8199 maybe_canonicalize_comparison (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
8200                                tree arg0, tree arg1)
8201 {
8202   tree t;
8203   bool strict_overflow_p;
8204   const char * const warnmsg = G_("assuming signed overflow does not occur "
8205                                   "when reducing constant in comparison");
8206
8207   /* Try canonicalization by simplifying arg0.  */
8208   strict_overflow_p = false;
8209   t = maybe_canonicalize_comparison_1 (loc, code, type, arg0, arg1,
8210                                        &strict_overflow_p);
8211   if (t)
8212     {
8213       if (strict_overflow_p)
8214         fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_MAGNITUDE);
8215       return t;
8216     }
8217
8218   /* Try canonicalization by simplifying arg1 using the swapped
8219      comparison.  */
8220   code = swap_tree_comparison (code);
8221   strict_overflow_p = false;
8222   t = maybe_canonicalize_comparison_1 (loc, code, type, arg1, arg0,
8223                                        &strict_overflow_p);
8224   if (t && strict_overflow_p)
8225     fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_MAGNITUDE);
8226   return t;
8227 }
8228
8229 /* Return whether BASE + OFFSET + BITPOS may wrap around the address
8230    space.  This is used to avoid issuing overflow warnings for
8231    expressions like &p->x which can not wrap.  */
8232
8233 static bool
8234 pointer_may_wrap_p (tree base, tree offset, HOST_WIDE_INT bitpos)
8235 {
8236   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (base)))
8237     return true;
8238
8239   if (bitpos < 0)
8240     return true;
8241
8242   wide_int wi_offset;
8243   int precision = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (base));
8244   if (offset == NULL_TREE)
8245     wi_offset = wi::zero (precision);
8246   else if (TREE_CODE (offset) != INTEGER_CST || TREE_OVERFLOW (offset))
8247     return true;
8248   else
8249     wi_offset = offset;
8250
8251   bool overflow;
8252   wide_int units = wi::shwi (bitpos / BITS_PER_UNIT, precision);
8253   wide_int total = wi::add (wi_offset, units, UNSIGNED, &overflow);
8254   if (overflow)
8255     return true;
8256
8257   if (!wi::fits_uhwi_p (total))
8258     return true;
8259
8260   HOST_WIDE_INT size = int_size_in_bytes (TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)));
8261   if (size <= 0)
8262     return true;
8263
8264   /* We can do slightly better for SIZE if we have an ADDR_EXPR of an
8265      array.  */
8266   if (TREE_CODE (base) == ADDR_EXPR)
8267     {
8268       HOST_WIDE_INT base_size;
8269
8270       base_size = int_size_in_bytes (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (base, 0)));
8271       if (base_size > 0 && size < base_size)
8272         size = base_size;
8273     }
8274
8275   return total.to_uhwi () > (unsigned HOST_WIDE_INT) size;
8276 }
8277
8278 /* Return the HOST_WIDE_INT least significant bits of T, a sizetype
8279    kind INTEGER_CST.  This makes sure to properly sign-extend the
8280    constant.  */
8281
8282 static HOST_WIDE_INT
8283 size_low_cst (const_tree t)
8284 {
8285   HOST_WIDE_INT w = TREE_INT_CST_ELT (t, 0);
8286   int prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
8287   if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8288     return sext_hwi (w, prec);
8289   return w;
8290 }
8291
8292 /* Subroutine of fold_binary.  This routine performs all of the
8293    transformations that are common to the equality/inequality
8294    operators (EQ_EXPR and NE_EXPR) and the ordering operators
8295    (LT_EXPR, LE_EXPR, GE_EXPR and GT_EXPR).  Callers other than
8296    fold_binary should call fold_binary.  Fold a comparison with
8297    tree code CODE and type TYPE with operands OP0 and OP1.  Return
8298    the folded comparison or NULL_TREE.  */
8299
8300 static tree
8301 fold_comparison (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
8302                  tree op0, tree op1)
8303 {
8304   const bool equality_code = (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR);
8305   tree arg0, arg1, tem;
8306
8307   arg0 = op0;
8308   arg1 = op1;
8309
8310   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
8311   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
8312
8313   /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
8314   if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8315       && (equality_code
8316           || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8317               && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg0))))
8318       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8319       && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8320       && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8321       && !TREE_OVERFLOW (arg1))
8322     {
8323       const enum tree_code
8324         reverse_op = TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR;
8325       tree const1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8326       tree const2 = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (const1), arg1);
8327       tree variable = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8328       tree new_const = int_const_binop (reverse_op, const2, const1);
8329
8330       /* If the constant operation overflowed this can be
8331          simplified as a comparison against INT_MAX/INT_MIN.  */
8332       if (TREE_OVERFLOW (new_const)
8333           && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (arg0)))
8334         {
8335           int const1_sgn = tree_int_cst_sgn (const1);
8336           enum tree_code code2 = code;
8337
8338           /* Get the sign of the constant on the lhs if the
8339              operation were VARIABLE + CONST1.  */
8340           if (TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8341             const1_sgn = -const1_sgn;
8342
8343           /* The sign of the constant determines if we overflowed
8344              INT_MAX (const1_sgn == -1) or INT_MIN (const1_sgn == 1).
8345              Canonicalize to the INT_MIN overflow by swapping the comparison
8346              if necessary.  */
8347           if (const1_sgn == -1)
8348             code2 = swap_tree_comparison (code);
8349
8350           /* We now can look at the canonicalized case
8351                VARIABLE + 1  CODE2  INT_MIN
8352              and decide on the result.  */
8353           switch (code2)
8354             {
8355             case EQ_EXPR:
8356             case LT_EXPR:
8357             case LE_EXPR:
8358               return
8359                 omit_one_operand_loc (loc, type, boolean_false_node, variable);
8360
8361             case NE_EXPR:
8362             case GE_EXPR:
8363             case GT_EXPR:
8364               return
8365                 omit_one_operand_loc (loc, type, boolean_true_node, variable);
8366
8367             default:
8368               gcc_unreachable ();
8369             }
8370         }
8371       else
8372         {
8373           if (!equality_code)
8374             fold_overflow_warning ("assuming signed overflow does not occur "
8375                                    "when changing X +- C1 cmp C2 to "
8376                                    "X cmp C2 -+ C1",
8377                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8378           return fold_build2_loc (loc, code, type, variable, new_const);
8379         }
8380     }
8381
8382   /* For comparisons of pointers we can decompose it to a compile time
8383      comparison of the base objects and the offsets into the object.
8384      This requires at least one operand being an ADDR_EXPR or a
8385      POINTER_PLUS_EXPR to do more than the operand_equal_p test below.  */
8386   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8387       && (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8388           || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8389           || TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR
8390           || TREE_CODE (arg1) == POINTER_PLUS_EXPR))
8391     {
8392       tree base0, base1, offset0 = NULL_TREE, offset1 = NULL_TREE;
8393       HOST_WIDE_INT bitsize, bitpos0 = 0, bitpos1 = 0;
8394       machine_mode mode;
8395       int volatilep, unsignedp;
8396       bool indirect_base0 = false, indirect_base1 = false;
8397
8398       /* Get base and offset for the access.  Strip ADDR_EXPR for
8399          get_inner_reference, but put it back by stripping INDIRECT_REF
8400          off the base object if possible.  indirect_baseN will be true
8401          if baseN is not an address but refers to the object itself.  */
8402       base0 = arg0;
8403       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR)
8404         {
8405           base0 = get_inner_reference (TREE_OPERAND (arg0, 0),
8406                                        &bitsize, &bitpos0, &offset0, &mode,
8407                                        &unsignedp, &volatilep, false);
8408           if (TREE_CODE (base0) == INDIRECT_REF)
8409             base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
8410           else
8411             indirect_base0 = true;
8412         }
8413       else if (TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR)
8414         {
8415           base0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8416           STRIP_SIGN_NOPS (base0);
8417           if (TREE_CODE (base0) == ADDR_EXPR)
8418             {
8419               base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
8420               indirect_base0 = true;
8421             }
8422           offset0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8423           if (tree_fits_shwi_p (offset0))
8424             {
8425               HOST_WIDE_INT off = size_low_cst (offset0);
8426               if ((HOST_WIDE_INT) (((unsigned HOST_WIDE_INT) off)
8427                                    * BITS_PER_UNIT)
8428                   / BITS_PER_UNIT == (HOST_WIDE_INT) off)
8429                 {
8430                   bitpos0 = off * BITS_PER_UNIT;
8431                   offset0 = NULL_TREE;
8432                 }
8433             }
8434         }
8435
8436       base1 = arg1;
8437       if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
8438         {
8439           base1 = get_inner_reference (TREE_OPERAND (arg1, 0),
8440                                        &bitsize, &bitpos1, &offset1, &mode,
8441                                        &unsignedp, &volatilep, false);
8442           if (TREE_CODE (base1) == INDIRECT_REF)
8443             base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
8444           else
8445             indirect_base1 = true;
8446         }
8447       else if (TREE_CODE (arg1) == POINTER_PLUS_EXPR)
8448         {
8449           base1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8450           STRIP_SIGN_NOPS (base1);
8451           if (TREE_CODE (base1) == ADDR_EXPR)
8452             {
8453               base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
8454               indirect_base1 = true;
8455             }
8456           offset1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8457           if (tree_fits_shwi_p (offset1))
8458             {
8459               HOST_WIDE_INT off = size_low_cst (offset1);
8460               if ((HOST_WIDE_INT) (((unsigned HOST_WIDE_INT) off)
8461                                    * BITS_PER_UNIT)
8462                   / BITS_PER_UNIT == (HOST_WIDE_INT) off)
8463                 {
8464                   bitpos1 = off * BITS_PER_UNIT;
8465                   offset1 = NULL_TREE;
8466                 }
8467             }
8468         }
8469
8470       /* A local variable can never be pointed to by
8471          the default SSA name of an incoming parameter.  */
8472       if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8473            && indirect_base0
8474            && TREE_CODE (base0) == VAR_DECL
8475            && auto_var_in_fn_p (base0, current_function_decl)
8476            && !indirect_base1
8477            && TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
8478            && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (base1)
8479            && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (base1)) == PARM_DECL)
8480           || (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8481               && indirect_base1
8482               && TREE_CODE (base1) == VAR_DECL
8483               && auto_var_in_fn_p (base1, current_function_decl)
8484               && !indirect_base0
8485               && TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
8486               && SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (base0)
8487               && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (base0)) == PARM_DECL))
8488         {
8489           if (code == NE_EXPR)
8490             return constant_boolean_node (1, type);
8491           else if (code == EQ_EXPR)
8492             return constant_boolean_node (0, type);
8493         }
8494       /* If we have equivalent bases we might be able to simplify.  */
8495       else if (indirect_base0 == indirect_base1
8496                && operand_equal_p (base0, base1, 0))
8497         {
8498           /* We can fold this expression to a constant if the non-constant
8499              offset parts are equal.  */
8500           if ((offset0 == offset1
8501                || (offset0 && offset1
8502                    && operand_equal_p (offset0, offset1, 0)))
8503               && (code == EQ_EXPR
8504                   || code == NE_EXPR
8505                   || (indirect_base0 && DECL_P (base0))
8506                   || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED))
8507
8508             {
8509               if (!equality_code
8510                   && bitpos0 != bitpos1
8511                   && (pointer_may_wrap_p (base0, offset0, bitpos0)
8512                       || pointer_may_wrap_p (base1, offset1, bitpos1)))
8513                 fold_overflow_warning (("assuming pointer wraparound does not "
8514                                         "occur when comparing P +- C1 with "
8515                                         "P +- C2"),
8516                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
8517
8518               switch (code)
8519                 {
8520                 case EQ_EXPR:
8521                   return constant_boolean_node (bitpos0 == bitpos1, type);
8522                 case NE_EXPR:
8523                   return constant_boolean_node (bitpos0 != bitpos1, type);
8524                 case LT_EXPR:
8525                   return constant_boolean_node (bitpos0 < bitpos1, type);
8526                 case LE_EXPR:
8527                   return constant_boolean_node (bitpos0 <= bitpos1, type);
8528                 case GE_EXPR:
8529                   return constant_boolean_node (bitpos0 >= bitpos1, type);
8530                 case GT_EXPR:
8531                   return constant_boolean_node (bitpos0 > bitpos1, type);
8532                 default:;
8533                 }
8534             }
8535           /* We can simplify the comparison to a comparison of the variable
8536              offset parts if the constant offset parts are equal.
8537              Be careful to use signed sizetype here because otherwise we
8538              mess with array offsets in the wrong way.  This is possible
8539              because pointer arithmetic is restricted to retain within an
8540              object and overflow on pointer differences is undefined as of
8541              6.5.6/8 and /9 with respect to the signed ptrdiff_t.  */
8542           else if (bitpos0 == bitpos1
8543                    && (equality_code
8544                        || (indirect_base0 && DECL_P (base0))
8545                        || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED))
8546             {
8547               /* By converting to signed sizetype we cover middle-end pointer
8548                  arithmetic which operates on unsigned pointer types of size
8549                  type size and ARRAY_REF offsets which are properly sign or
8550                  zero extended from their type in case it is narrower than
8551                  sizetype.  */
8552               if (offset0 == NULL_TREE)
8553                 offset0 = build_int_cst (ssizetype, 0);
8554               else
8555                 offset0 = fold_convert_loc (loc, ssizetype, offset0);
8556               if (offset1 == NULL_TREE)
8557                 offset1 = build_int_cst (ssizetype, 0);
8558               else
8559                 offset1 = fold_convert_loc (loc, ssizetype, offset1);
8560
8561               if (!equality_code
8562                   && (pointer_may_wrap_p (base0, offset0, bitpos0)
8563                       || pointer_may_wrap_p (base1, offset1, bitpos1)))
8564                 fold_overflow_warning (("assuming pointer wraparound does not "
8565                                         "occur when comparing P +- C1 with "
8566                                         "P +- C2"),
8567                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8568
8569               return fold_build2_loc (loc, code, type, offset0, offset1);
8570             }
8571         }
8572       /* For non-equal bases we can simplify if they are addresses
8573          declarations with different addresses.  */
8574       else if (indirect_base0 && indirect_base1
8575                /* We know that !operand_equal_p (base0, base1, 0)
8576                   because the if condition was false.  But make
8577                   sure two decls are not the same.  */
8578                && base0 != base1
8579                && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8580                && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8581                && DECL_P (base0)
8582                && DECL_P (base1)
8583                /* Watch for aliases.  */
8584                && (!decl_in_symtab_p (base0)
8585                    || !decl_in_symtab_p (base1)
8586                    || !symtab_node::get_create (base0)->equal_address_to
8587                          (symtab_node::get_create (base1))))
8588         {
8589           if (code == EQ_EXPR)
8590             return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_false_node,
8591                                       arg0, arg1);
8592           else if (code == NE_EXPR)
8593             return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_true_node,
8594                                       arg0, arg1);
8595         }
8596       /* For equal offsets we can simplify to a comparison of the
8597          base addresses.  */
8598       else if (bitpos0 == bitpos1
8599                && (indirect_base0
8600                    ? base0 != TREE_OPERAND (arg0, 0) : base0 != arg0)
8601                && (indirect_base1
8602                    ? base1 != TREE_OPERAND (arg1, 0) : base1 != arg1)
8603                && ((offset0 == offset1)
8604                    || (offset0 && offset1
8605                        && operand_equal_p (offset0, offset1, 0))))
8606         {
8607           if (indirect_base0)
8608             base0 = build_fold_addr_expr_loc (loc, base0);
8609           if (indirect_base1)
8610             base1 = build_fold_addr_expr_loc (loc, base1);
8611           return fold_build2_loc (loc, code, type, base0, base1);
8612         }
8613     }
8614
8615   /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP Y +- C2 to
8616      X CMP Y +- C2 +- C1 for signed X, Y.  This is valid if
8617      the resulting offset is smaller in absolute value than the
8618      original one and has the same sign.  */
8619   if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8620       && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg0))
8621       && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8622       && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8623           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8624       && (TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
8625       && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8626           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))))
8627     {
8628       tree const1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8629       tree const2 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8630       tree variable1 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8631       tree variable2 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8632       tree cst;
8633       const char * const warnmsg = G_("assuming signed overflow does not "
8634                                       "occur when combining constants around "
8635                                       "a comparison");
8636
8637       /* Put the constant on the side where it doesn't overflow and is
8638          of lower absolute value and of same sign than before.  */
8639       cst = int_const_binop (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8640                              ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
8641                              const2, const1);
8642       if (!TREE_OVERFLOW (cst)
8643           && tree_int_cst_compare (const2, cst) == tree_int_cst_sgn (const2)
8644           && tree_int_cst_sgn (cst) == tree_int_cst_sgn (const2))
8645         {
8646           fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8647           return fold_build2_loc (loc, code, type,
8648                                   variable1,
8649                                   fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg1),
8650                                                    TREE_TYPE (arg1),
8651                                                    variable2, cst));
8652         }
8653
8654       cst = int_const_binop (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8655                              ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
8656                              const1, const2);
8657       if (!TREE_OVERFLOW (cst)
8658           && tree_int_cst_compare (const1, cst) == tree_int_cst_sgn (const1)
8659           && tree_int_cst_sgn (cst) == tree_int_cst_sgn (const1))
8660         {
8661           fold_overflow_warning (warnmsg, WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
8662           return fold_build2_loc (loc, code, type,
8663                                   fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0),
8664                                                    TREE_TYPE (arg0),
8665                                                    variable1, cst),
8666                                   variable2);
8667         }
8668     }
8669
8670   tem = maybe_canonicalize_comparison (loc, code, type, arg0, arg1);
8671   if (tem)
8672     return tem;
8673
8674   /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
8675      constant, we can simplify it.  */
8676   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8677       && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
8678           || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
8679       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8680     {
8681       tem = optimize_minmax_comparison (loc, code, type, op0, op1);
8682       if (tem)
8683         return tem;
8684     }
8685
8686   /* If we are comparing an expression that just has comparisons
8687      of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
8688      and constants, we can simplify it.  There are only three cases
8689      to check: the two values can either be equal, the first can be
8690      greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
8691      those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
8692      eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
8693      or 1 or one of the six possible comparisons.
8694
8695      This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
8696      expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
8697      occur in macroized code.  */
8698
8699   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
8700     {
8701       tree cval1 = 0, cval2 = 0;
8702       int save_p = 0;
8703
8704       if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
8705           /* Don't handle degenerate cases here; they should already
8706              have been handled anyway.  */
8707           && cval1 != 0 && cval2 != 0
8708           && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
8709           && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
8710           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
8711           && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
8712           && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
8713           && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
8714                                 TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
8715         {
8716           tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
8717           tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
8718
8719           /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
8720              was the same as ARG1.  */
8721
8722           tree high_result
8723                 = fold_build2_loc (loc, code, type,
8724                                eval_subst (loc, arg0, cval1, maxval,
8725                                            cval2, minval),
8726                                arg1);
8727           tree equal_result
8728                 = fold_build2_loc (loc, code, type,
8729                                eval_subst (loc, arg0, cval1, maxval,
8730                                            cval2, maxval),
8731                                arg1);
8732           tree low_result
8733                 = fold_build2_loc (loc, code, type,
8734                                eval_subst (loc, arg0, cval1, minval,
8735                                            cval2, maxval),
8736                                arg1);
8737
8738           /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they are.
8739              Then use those values to select the proper code to use.  */
8740
8741           if (TREE_CODE (high_result) == INTEGER_CST
8742               && TREE_CODE (equal_result) == INTEGER_CST
8743               && TREE_CODE (low_result) == INTEGER_CST)
8744             {
8745               /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
8746                  value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
8747               switch ((integer_onep (high_result) * 4)
8748                       + (integer_onep (equal_result) * 2)
8749                       + integer_onep (low_result))
8750                 {
8751                 case 0:
8752                   /* Always false.  */
8753                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
8754                 case 1:
8755                   code = LT_EXPR;
8756                   break;
8757                 case 2:
8758                   code = EQ_EXPR;
8759                   break;
8760                 case 3:
8761                   code = LE_EXPR;
8762                   break;
8763                 case 4:
8764                   code = GT_EXPR;
8765                   break;
8766                 case 5:
8767                   code = NE_EXPR;
8768                   break;
8769                 case 6:
8770                   code = GE_EXPR;
8771                   break;
8772                 case 7:
8773                   /* Always true.  */
8774                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg0);
8775                 }
8776
8777               if (save_p)
8778                 {
8779                   tem = save_expr (build2 (code, type, cval1, cval2));
8780                   SET_EXPR_LOCATION (tem, loc);
8781                   return tem;
8782                 }
8783               return fold_build2_loc (loc, code, type, cval1, cval2);
8784             }
8785         }
8786     }
8787
8788   /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
8789      into a single range test.  */
8790   if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
8791        || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
8792       && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8793       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8794       && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8795       && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8796       && !TREE_OVERFLOW (arg1))
8797     {
8798       tem = fold_div_compare (loc, code, type, arg0, arg1);
8799       if (tem != NULL_TREE)
8800         return tem;
8801     }
8802
8803   return NULL_TREE;
8804 }
8805
8806
8807 /* Subroutine of fold_binary.  Optimize complex multiplications of the
8808    form z * conj(z), as pow(realpart(z),2) + pow(imagpart(z),2).  The
8809    argument EXPR represents the expression "z" of type TYPE.  */
8810
8811 static tree
8812 fold_mult_zconjz (location_t loc, tree type, tree expr)
8813 {
8814   tree itype = TREE_TYPE (type);
8815   tree rpart, ipart, tem;
8816
8817   if (TREE_CODE (expr) == COMPLEX_EXPR)
8818     {
8819       rpart = TREE_OPERAND (expr, 0);
8820       ipart = TREE_OPERAND (expr, 1);
8821     }
8822   else if (TREE_CODE (expr) == COMPLEX_CST)
8823     {
8824       rpart = TREE_REALPART (expr);
8825       ipart = TREE_IMAGPART (expr);
8826     }
8827   else
8828     {
8829       expr = save_expr (expr);
8830       rpart = fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, itype, expr);
8831       ipart = fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, itype, expr);
8832     }
8833
8834   rpart = save_expr (rpart);
8835   ipart = save_expr (ipart);
8836   tem = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, itype,
8837                      fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, itype, rpart, rpart),
8838                      fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, itype, ipart, ipart));
8839   return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, tem,
8840                           build_zero_cst (itype));
8841 }
8842
8843
8844 /* Helper function for fold_vec_perm.  Store elements of VECTOR_CST or
8845    CONSTRUCTOR ARG into array ELTS and return true if successful.  */
8846
8847 static bool
8848 vec_cst_ctor_to_array (tree arg, tree *elts)
8849 {
8850   unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg)), i;
8851
8852   if (TREE_CODE (arg) == VECTOR_CST)
8853     {
8854       for (i = 0; i < VECTOR_CST_NELTS (arg); ++i)
8855         elts[i] = VECTOR_CST_ELT (arg, i);
8856     }
8857   else if (TREE_CODE (arg) == CONSTRUCTOR)
8858     {
8859       constructor_elt *elt;
8860
8861       FOR_EACH_VEC_SAFE_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg), i, elt)
8862         if (i >= nelts || TREE_CODE (TREE_TYPE (elt->value)) == VECTOR_TYPE)
8863           return false;
8864         else
8865           elts[i] = elt->value;
8866     }
8867   else
8868     return false;
8869   for (; i < nelts; i++)
8870     elts[i]
8871       = fold_convert (TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg)), integer_zero_node);
8872   return true;
8873 }
8874
8875 /* Attempt to fold vector permutation of ARG0 and ARG1 vectors using SEL
8876    selector.  Return the folded VECTOR_CST or CONSTRUCTOR if successful,
8877    NULL_TREE otherwise.  */
8878
8879 static tree
8880 fold_vec_perm (tree type, tree arg0, tree arg1, const unsigned char *sel)
8881 {
8882   unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
8883   tree *elts;
8884   bool need_ctor = false;
8885
8886   gcc_assert (TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0)) == nelts
8887               && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg1)) == nelts);
8888   if (TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0)) != TREE_TYPE (type)
8889       || TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg1)) != TREE_TYPE (type))
8890     return NULL_TREE;
8891
8892   elts = XALLOCAVEC (tree, nelts * 3);
8893   if (!vec_cst_ctor_to_array (arg0, elts)
8894       || !vec_cst_ctor_to_array (arg1, elts + nelts))
8895     return NULL_TREE;
8896
8897   for (i = 0; i < nelts; i++)
8898     {
8899       if (!CONSTANT_CLASS_P (elts[sel[i]]))
8900         need_ctor = true;
8901       elts[i + 2 * nelts] = unshare_expr (elts[sel[i]]);
8902     }
8903
8904   if (need_ctor)
8905     {
8906       vec<constructor_elt, va_gc> *v;
8907       vec_alloc (v, nelts);
8908       for (i = 0; i < nelts; i++)
8909         CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (v, NULL_TREE, elts[2 * nelts + i]);
8910       return build_constructor (type, v);
8911     }
8912   else
8913     return build_vector (type, &elts[2 * nelts]);
8914 }
8915
8916 /* Try to fold a pointer difference of type TYPE two address expressions of
8917    array references AREF0 and AREF1 using location LOC.  Return a
8918    simplified expression for the difference or NULL_TREE.  */
8919
8920 static tree
8921 fold_addr_of_array_ref_difference (location_t loc, tree type,
8922                                    tree aref0, tree aref1)
8923 {
8924   tree base0 = TREE_OPERAND (aref0, 0);
8925   tree base1 = TREE_OPERAND (aref1, 0);
8926   tree base_offset = build_int_cst (type, 0);
8927
8928   /* If the bases are array references as well, recurse.  If the bases
8929      are pointer indirections compute the difference of the pointers.
8930      If the bases are equal, we are set.  */
8931   if ((TREE_CODE (base0) == ARRAY_REF
8932        && TREE_CODE (base1) == ARRAY_REF
8933        && (base_offset
8934            = fold_addr_of_array_ref_difference (loc, type, base0, base1)))
8935       || (INDIRECT_REF_P (base0)
8936           && INDIRECT_REF_P (base1)
8937           && (base_offset = fold_binary_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
8938                                              TREE_OPERAND (base0, 0),
8939                                              TREE_OPERAND (base1, 0))))
8940       || operand_equal_p (base0, base1, 0))
8941     {
8942       tree op0 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (aref0, 1));
8943       tree op1 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (aref1, 1));
8944       tree esz = fold_convert_loc (loc, type, array_ref_element_size (aref0));
8945       tree diff = build2 (MINUS_EXPR, type, op0, op1);
8946       return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
8947                               base_offset,
8948                               fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
8949                                                diff, esz));
8950     }
8951   return NULL_TREE;
8952 }
8953
8954 /* If the real or vector real constant CST of type TYPE has an exact
8955    inverse, return it, else return NULL.  */
8956
8957 tree
8958 exact_inverse (tree type, tree cst)
8959 {
8960   REAL_VALUE_TYPE r;
8961   tree unit_type, *elts;
8962   machine_mode mode;
8963   unsigned vec_nelts, i;
8964
8965   switch (TREE_CODE (cst))
8966     {
8967     case REAL_CST:
8968       r = TREE_REAL_CST (cst);
8969
8970       if (exact_real_inverse (TYPE_MODE (type), &r))
8971         return build_real (type, r);
8972
8973       return NULL_TREE;
8974
8975     case VECTOR_CST:
8976       vec_nelts = VECTOR_CST_NELTS (cst);
8977       elts = XALLOCAVEC (tree, vec_nelts);
8978       unit_type = TREE_TYPE (type);
8979       mode = TYPE_MODE (unit_type);
8980
8981       for (i = 0; i < vec_nelts; i++)
8982         {
8983           r = TREE_REAL_CST (VECTOR_CST_ELT (cst, i));
8984           if (!exact_real_inverse (mode, &r))
8985             return NULL_TREE;
8986           elts[i] = build_real (unit_type, r);
8987         }
8988
8989       return build_vector (type, elts);
8990
8991     default:
8992       return NULL_TREE;
8993     }
8994 }
8995
8996 /*  Mask out the tz least significant bits of X of type TYPE where
8997     tz is the number of trailing zeroes in Y.  */
8998 static wide_int
8999 mask_with_tz (tree type, const wide_int &x, const wide_int &y)
9000 {
9001   int tz = wi::ctz (y);
9002   if (tz > 0)
9003     return wi::mask (tz, true, TYPE_PRECISION (type)) & x;
9004   return x;
9005 }
9006
9007 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
9008    For floating point we further ensure that T is not denormal.
9009    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.
9010
9011    If the return value is based on the assumption that signed overflow
9012    is undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't
9013    change *STRICT_OVERFLOW_P.  */
9014
9015 static bool
9016 tree_expr_nonzero_warnv_p (tree t, bool *strict_overflow_p)
9017 {
9018   tree type = TREE_TYPE (t);
9019   enum tree_code code;
9020
9021   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
9022   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
9023     return false;
9024
9025   code = TREE_CODE (t);
9026   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
9027     {
9028     case tcc_unary:
9029       return tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, TREE_OPERAND (t, 0),
9030                                               strict_overflow_p);
9031     case tcc_binary:
9032     case tcc_comparison:
9033       return tree_binary_nonzero_warnv_p (code, type,
9034                                                TREE_OPERAND (t, 0),
9035                                                TREE_OPERAND (t, 1),
9036                                                strict_overflow_p);
9037     case tcc_constant:
9038     case tcc_declaration:
9039     case tcc_reference:
9040       return tree_single_nonzero_warnv_p (t, strict_overflow_p);
9041
9042     default:
9043       break;
9044     }
9045
9046   switch (code)
9047     {
9048     case TRUTH_NOT_EXPR:
9049       return tree_unary_nonzero_warnv_p (code, type, TREE_OPERAND (t, 0),
9050                                               strict_overflow_p);
9051
9052     case TRUTH_AND_EXPR:
9053     case TRUTH_OR_EXPR:
9054     case TRUTH_XOR_EXPR:
9055       return tree_binary_nonzero_warnv_p (code, type,
9056                                                TREE_OPERAND (t, 0),
9057                                                TREE_OPERAND (t, 1),
9058                                                strict_overflow_p);
9059
9060     case COND_EXPR:
9061     case CONSTRUCTOR:
9062     case OBJ_TYPE_REF:
9063     case ASSERT_EXPR:
9064     case ADDR_EXPR:
9065     case WITH_SIZE_EXPR:
9066     case SSA_NAME:
9067       return tree_single_nonzero_warnv_p (t, strict_overflow_p);
9068
9069     case COMPOUND_EXPR:
9070     case MODIFY_EXPR:
9071     case BIND_EXPR:
9072       return tree_expr_nonzero_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 1),
9073                                         strict_overflow_p);
9074
9075     case SAVE_EXPR:
9076       return tree_expr_nonzero_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 0),
9077                                         strict_overflow_p);
9078
9079     case CALL_EXPR:
9080       {
9081         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
9082         if (!fndecl) return false;
9083         if (flag_delete_null_pointer_checks && !flag_check_new
9084             && DECL_IS_OPERATOR_NEW (fndecl)
9085             && !TREE_NOTHROW (fndecl))
9086           return true;
9087         if (flag_delete_null_pointer_checks
9088             && lookup_attribute ("returns_nonnull",
9089                  TYPE_ATTRIBUTES (TREE_TYPE (fndecl))))
9090           return true;
9091         return alloca_call_p (t);
9092       }
9093
9094     default:
9095       break;
9096     }
9097   return false;
9098 }
9099
9100 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
9101    Handle warnings about undefined signed overflow.  */
9102
9103 static bool
9104 tree_expr_nonzero_p (tree t)
9105 {
9106   bool ret, strict_overflow_p;
9107
9108   strict_overflow_p = false;
9109   ret = tree_expr_nonzero_warnv_p (t, &strict_overflow_p);
9110   if (strict_overflow_p)
9111     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur when "
9112                             "determining that expression is always "
9113                             "non-zero"),
9114                            WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
9115   return ret;
9116 }
9117
9118 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
9119    OP0 and OP1.  LOC is the location of the resulting expression.
9120    Return the folded expression if folding is successful.  Otherwise,
9121    return NULL_TREE.  */
9122
9123 tree
9124 fold_binary_loc (location_t loc,
9125              enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
9126 {
9127   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
9128   tree arg0, arg1, tem;
9129   tree t1 = NULL_TREE;
9130   bool strict_overflow_p;
9131   unsigned int prec;
9132
9133   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
9134               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 2
9135               && op0 != NULL_TREE
9136               && op1 != NULL_TREE);
9137
9138   arg0 = op0;
9139   arg1 = op1;
9140
9141   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
9142      safe for every expression, except for a comparison expression
9143      because its signedness is derived from its operands.  So, in
9144      the latter case, only strip conversions that don't change the
9145      signedness.  MIN_EXPR/MAX_EXPR also need signedness of arguments
9146      preserved.
9147
9148      Note that this is done as an internal manipulation within the
9149      constant folder, in order to find the simplest representation
9150      of the arguments so that their form can be studied.  In any
9151      cases, the appropriate type conversions should be put back in
9152      the tree that will get out of the constant folder.  */
9153
9154   if (kind == tcc_comparison || code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
9155     {
9156       STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
9157       STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
9158     }
9159   else
9160     {
9161       STRIP_NOPS (arg0);
9162       STRIP_NOPS (arg1);
9163     }
9164
9165   /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough: static var addresses are
9166      constant but we can't do arithmetic on them.  */
9167   if (CONSTANT_CLASS_P (arg0) && CONSTANT_CLASS_P (arg1))
9168     {
9169       tem = const_binop (code, type, arg0, arg1);
9170       if (tem != NULL_TREE)
9171         {
9172           if (TREE_TYPE (tem) != type)
9173             tem = fold_convert_loc (loc, type, tem);
9174           return tem;
9175         }
9176     }
9177
9178   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
9179      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
9180   if (commutative_tree_code (code)
9181       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
9182     return fold_build2_loc (loc, code, type, op1, op0);
9183
9184   /* Likewise if this is a comparison, and ARG0 is a constant, move it
9185      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
9186   if (kind == tcc_comparison
9187       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
9188     return fold_build2_loc (loc, swap_tree_comparison (code), type, op1, op0);
9189
9190   tem = generic_simplify (loc, code, type, op0, op1);
9191   if (tem)
9192     return tem;
9193
9194   /* ARG0 is the first operand of EXPR, and ARG1 is the second operand.
9195
9196      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
9197      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
9198      operation inside the compound or conditional to see if any folding
9199      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
9200      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
9201      expand_expr.
9202
9203      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
9204      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
9205      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
9206      code below would make the expression more complex.  Change it to a
9207      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
9208      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
9209
9210   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
9211        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9212       && TREE_CODE (type) != VECTOR_TYPE
9213       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9214            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
9215                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
9216                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
9217           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
9218               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9219                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9220                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
9221     {
9222       tem = fold_build2_loc (loc, code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
9223                          : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
9224                          : TRUTH_XOR_EXPR,
9225                          boolean_type_node,
9226                          fold_convert_loc (loc, boolean_type_node, arg0),
9227                          fold_convert_loc (loc, boolean_type_node, arg1));
9228
9229       if (code == EQ_EXPR)
9230         tem = invert_truthvalue_loc (loc, tem);
9231
9232       return fold_convert_loc (loc, type, tem);
9233     }
9234
9235   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
9236       || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
9237     {
9238       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
9239         {
9240           tem = fold_build2_loc (loc, code, type,
9241                              fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (op0),
9242                                                TREE_OPERAND (arg0, 1)), op1);
9243           return build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9244                              tem);
9245         }
9246       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
9247           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9248         {
9249           tem = fold_build2_loc (loc, code, type, op0,
9250                              fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (op1),
9251                                                TREE_OPERAND (arg1, 1)));
9252           return build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
9253                              tem);
9254         }
9255
9256       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR
9257           || TREE_CODE (arg0) == VEC_COND_EXPR
9258           || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
9259         {
9260           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (loc, code, type, op0, op1,
9261                                                      arg0, arg1,
9262                                                      /*cond_first_p=*/1);
9263           if (tem != NULL_TREE)
9264             return tem;
9265         }
9266
9267       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR
9268           || TREE_CODE (arg1) == VEC_COND_EXPR
9269           || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
9270         {
9271           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (loc, code, type, op0, op1,
9272                                                      arg1, arg0,
9273                                                      /*cond_first_p=*/0);
9274           if (tem != NULL_TREE)
9275             return tem;
9276         }
9277     }
9278
9279   switch (code)
9280     {
9281     case MEM_REF:
9282       /* MEM[&MEM[p, CST1], CST2] -> MEM[p, CST1 + CST2].  */
9283       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9284           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == MEM_REF)
9285         {
9286           tree iref = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9287           return fold_build2 (MEM_REF, type,
9288                               TREE_OPERAND (iref, 0),
9289                               int_const_binop (PLUS_EXPR, arg1,
9290                                                TREE_OPERAND (iref, 1)));
9291         }
9292
9293       /* MEM[&a.b, CST2] -> MEM[&a, offsetof (a, b) + CST2].  */
9294       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9295           && handled_component_p (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
9296         {
9297           tree base;
9298           HOST_WIDE_INT coffset;
9299           base = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9300                                                 &coffset);
9301           if (!base)
9302             return NULL_TREE;
9303           return fold_build2 (MEM_REF, type,
9304                               build_fold_addr_expr (base),
9305                               int_const_binop (PLUS_EXPR, arg1,
9306                                                size_int (coffset)));
9307         }
9308
9309       return NULL_TREE;
9310
9311     case POINTER_PLUS_EXPR:
9312       /* INT +p INT -> (PTR)(INT + INT).  Stripping types allows for this. */
9313       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
9314            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
9315         return fold_convert_loc (loc, type,
9316                                  fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, sizetype,
9317                                               fold_convert_loc (loc, sizetype,
9318                                                                 arg1),
9319                                               fold_convert_loc (loc, sizetype,
9320                                                                 arg0)));
9321
9322       return NULL_TREE;
9323
9324     case PLUS_EXPR:
9325       if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
9326         {
9327           /* X + (X / CST) * -CST is X % CST.  */
9328           if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
9329               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == TRUNC_DIV_EXPR
9330               && operand_equal_p (arg0,
9331                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0), 0))
9332             {
9333               tree cst0 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 1);
9334               tree cst1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
9335               tree sum = fold_binary_loc (loc, PLUS_EXPR, TREE_TYPE (cst1),
9336                                       cst1, cst0);
9337               if (sum && integer_zerop (sum))
9338                 return fold_convert_loc (loc, type,
9339                                          fold_build2_loc (loc, TRUNC_MOD_EXPR,
9340                                                       TREE_TYPE (arg0), arg0,
9341                                                       cst0));
9342             }
9343         }
9344
9345       /* Handle (A1 * C1) + (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the same or
9346          one.  Make sure the type is not saturating and has the signedness of
9347          the stripped operands, as fold_plusminus_mult_expr will re-associate.
9348          ??? The latter condition should use TYPE_OVERFLOW_* flags instead.  */
9349       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
9350            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9351           && !TYPE_SATURATING (type)
9352           && TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9353           && TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9354           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
9355         {
9356           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (loc, code, type, arg0, arg1);
9357           if (tem)
9358             return tem;
9359         }
9360
9361       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
9362         {
9363           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
9364              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
9365              take advantage of the factoring cases below.  */
9366           if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
9367               && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)
9368               && (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9369                     || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9370                    && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9371                   || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
9372                        || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
9373                       && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)))
9374             {
9375               tree parg0, parg1, parg, marg;
9376               enum tree_code pcode;
9377
9378               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9379                 parg = arg0, marg = arg1;
9380               else
9381                 parg = arg1, marg = arg0;
9382               pcode = TREE_CODE (parg);
9383               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
9384               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
9385               STRIP_NOPS (parg0);
9386               STRIP_NOPS (parg1);
9387
9388               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
9389                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
9390                 return fold_build2_loc (loc, pcode, type,
9391                                     fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
9392                                                  fold_convert_loc (loc, type,
9393                                                                    parg0),
9394                                                  fold_convert_loc (loc, type,
9395                                                                    marg)),
9396                                     fold_convert_loc (loc, type, parg1));
9397               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
9398                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
9399                 return
9400                   fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
9401                                fold_convert_loc (loc, type, parg0),
9402                                fold_build2_loc (loc, pcode, type,
9403                                             fold_convert_loc (loc, type, marg),
9404                                             fold_convert_loc (loc, type,
9405                                                               parg1)));
9406             }
9407         }
9408       else
9409         {
9410           /* Fold __complex__ ( x, 0 ) + __complex__ ( 0, y )
9411              to __complex__ ( x, y ).  This is not the same for SNaNs or
9412              if signed zeros are involved.  */
9413           if (!HONOR_SNANS (element_mode (arg0))
9414               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (arg0))
9415               && COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
9416             {
9417               tree rtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
9418               tree arg0r = fold_unary_loc (loc, REALPART_EXPR, rtype, arg0);
9419               tree arg0i = fold_unary_loc (loc, IMAGPART_EXPR, rtype, arg0);
9420               bool arg0rz = false, arg0iz = false;
9421               if ((arg0r && (arg0rz = real_zerop (arg0r)))
9422                   || (arg0i && (arg0iz = real_zerop (arg0i))))
9423                 {
9424                   tree arg1r = fold_unary_loc (loc, REALPART_EXPR, rtype, arg1);
9425                   tree arg1i = fold_unary_loc (loc, IMAGPART_EXPR, rtype, arg1);
9426                   if (arg0rz && arg1i && real_zerop (arg1i))
9427                     {
9428                       tree rp = arg1r ? arg1r
9429                                   : build1 (REALPART_EXPR, rtype, arg1);
9430                       tree ip = arg0i ? arg0i
9431                                   : build1 (IMAGPART_EXPR, rtype, arg0);
9432                       return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rp, ip);
9433                     }
9434                   else if (arg0iz && arg1r && real_zerop (arg1r))
9435                     {
9436                       tree rp = arg0r ? arg0r
9437                                   : build1 (REALPART_EXPR, rtype, arg0);
9438                       tree ip = arg1i ? arg1i
9439                                   : build1 (IMAGPART_EXPR, rtype, arg1);
9440                       return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rp, ip);
9441                     }
9442                 }
9443             }
9444
9445           if (flag_unsafe_math_optimizations
9446               && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
9447               && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9448               && (tem = distribute_real_division (loc, code, type, arg0, arg1)))
9449             return tem;
9450
9451           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.
9452              We associate floats only if the user has specified
9453              -fassociative-math.  */
9454           if (flag_associative_math
9455               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
9456               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
9457             {
9458               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
9459               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
9460               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
9461                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
9462                 {
9463                   tree tree0;
9464                   tree0 = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, arg0, tree10);
9465                   return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, tree0, tree11);
9466                 }
9467             }
9468           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).
9469              We associate floats only if the user has specified
9470              -fassociative-math.  */
9471           if (flag_associative_math
9472               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9473               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
9474             {
9475               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9476               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9477               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
9478                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
9479                 {
9480                   tree tree0;
9481                   tree0 = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, tree01, arg1);
9482                   return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, tree00, tree0);
9483                 }
9484             }
9485         }
9486
9487      bit_rotate:
9488       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
9489          is a rotate of A by C1 bits.  */
9490       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
9491          is a rotate of A by B bits.  */
9492       {
9493         enum tree_code code0, code1;
9494         tree rtype;
9495         code0 = TREE_CODE (arg0);
9496         code1 = TREE_CODE (arg1);
9497         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
9498              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
9499             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9500                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
9501             && (rtype = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9502                 TYPE_UNSIGNED (rtype))
9503             /* Only create rotates in complete modes.  Other cases are not
9504                expanded properly.  */
9505             && (element_precision (rtype)
9506                 == element_precision (TYPE_MODE (rtype))))
9507           {
9508             tree tree01, tree11;
9509             enum tree_code code01, code11;
9510
9511             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9512             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
9513             STRIP_NOPS (tree01);
9514             STRIP_NOPS (tree11);
9515             code01 = TREE_CODE (tree01);
9516             code11 = TREE_CODE (tree11);
9517             if (code01 == INTEGER_CST
9518                 && code11 == INTEGER_CST
9519                 && (wi::to_widest (tree01) + wi::to_widest (tree11)
9520                     == element_precision (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
9521               {
9522                 tem = build2_loc (loc, LROTATE_EXPR,
9523                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9524                                   TREE_OPERAND (arg0, 0),
9525                                   code0 == LSHIFT_EXPR
9526                                   ? TREE_OPERAND (arg0, 1)
9527                                   : TREE_OPERAND (arg1, 1));
9528                 return fold_convert_loc (loc, type, tem);
9529               }
9530             else if (code11 == MINUS_EXPR)
9531               {
9532                 tree tree110, tree111;
9533                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
9534                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
9535                 STRIP_NOPS (tree110);
9536                 STRIP_NOPS (tree111);
9537                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
9538                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
9539                                               element_precision
9540                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
9541                                                           (arg0, 0))))
9542                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
9543                   return
9544                     fold_convert_loc (loc, type,
9545                                       build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
9546                                                ? LROTATE_EXPR
9547                                                : RROTATE_EXPR),
9548                                               TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9549                                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
9550                                               TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9551               }
9552             else if (code01 == MINUS_EXPR)
9553               {
9554                 tree tree010, tree011;
9555                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
9556                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
9557                 STRIP_NOPS (tree010);
9558                 STRIP_NOPS (tree011);
9559                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
9560                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
9561                                               element_precision
9562                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
9563                                                           (arg0, 0))))
9564                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
9565                     return fold_convert_loc
9566                       (loc, type,
9567                        build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
9568                                 ? LROTATE_EXPR
9569                                 : RROTATE_EXPR),
9570                                TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9571                                TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1)));
9572               }
9573           }
9574       }
9575
9576     associate:
9577       /* In most languages, can't associate operations on floats through
9578          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
9579          don't associate floats at all, unless the user has specified
9580          -fassociative-math.
9581          And, we need to make sure type is not saturating.  */
9582
9583       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
9584           && !TYPE_SATURATING (type))
9585         {
9586           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
9587           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
9588           tree atype = type;
9589           bool ok = true;
9590
9591           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
9592              associate each group together, the constants with literals,
9593              then the result with variables.  This increases the chances of
9594              literals being recombined later and of generating relocatable
9595              expressions for the sum of a constant and literal.  */
9596           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
9597           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
9598                              code == MINUS_EXPR);
9599
9600           /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
9601           if (code == MINUS_EXPR)
9602             code = PLUS_EXPR;
9603
9604           /* With undefined overflow prefer doing association in a type
9605              which wraps on overflow, if that is one of the operand types.  */
9606           if ((POINTER_TYPE_P (type) && POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED)
9607               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type)))
9608             {
9609               if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9610                   && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (arg0)))
9611                 atype = TREE_TYPE (arg0);
9612               else if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
9613                        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (arg1)))
9614                 atype = TREE_TYPE (arg1);
9615               gcc_assert (TYPE_PRECISION (atype) == TYPE_PRECISION (type));
9616             }
9617
9618           /* With undefined overflow we can only associate constants with one
9619              variable, and constants whose association doesn't overflow.  */
9620           if ((POINTER_TYPE_P (atype) && POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED)
9621               || (INTEGRAL_TYPE_P (atype) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (atype)))
9622             {
9623               if (var0 && var1)
9624                 {
9625                   tree tmp0 = var0;
9626                   tree tmp1 = var1;
9627
9628                   if (TREE_CODE (tmp0) == NEGATE_EXPR)
9629                     tmp0 = TREE_OPERAND (tmp0, 0);
9630                   if (CONVERT_EXPR_P (tmp0)
9631                       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (tmp0, 0)))
9632                       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (tmp0, 0)))
9633                           <= TYPE_PRECISION (atype)))
9634                     tmp0 = TREE_OPERAND (tmp0, 0);
9635                   if (TREE_CODE (tmp1) == NEGATE_EXPR)
9636                     tmp1 = TREE_OPERAND (tmp1, 0);
9637                   if (CONVERT_EXPR_P (tmp1)
9638                       && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (tmp1, 0)))
9639                       && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (tmp1, 0)))
9640                           <= TYPE_PRECISION (atype)))
9641                     tmp1 = TREE_OPERAND (tmp1, 0);
9642                   /* The only case we can still associate with two variables
9643                      is if they are the same, modulo negation and bit-pattern
9644                      preserving conversions.  */
9645                   if (!operand_equal_p (tmp0, tmp1, 0))
9646                     ok = false;
9647                 }
9648             }
9649
9650           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
9651              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
9652           if (ok
9653               && (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
9654                        + (con0 != 0) + (con1 != 0)
9655                        + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
9656                        + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0))))
9657             {
9658               bool any_overflows = false;
9659               if (lit0) any_overflows |= TREE_OVERFLOW (lit0);
9660               if (lit1) any_overflows |= TREE_OVERFLOW (lit1);
9661               if (minus_lit0) any_overflows |= TREE_OVERFLOW (minus_lit0);
9662               if (minus_lit1) any_overflows |= TREE_OVERFLOW (minus_lit1);
9663               var0 = associate_trees (loc, var0, var1, code, atype);
9664               con0 = associate_trees (loc, con0, con1, code, atype);
9665               lit0 = associate_trees (loc, lit0, lit1, code, atype);
9666               minus_lit0 = associate_trees (loc, minus_lit0, minus_lit1,
9667                                             code, atype);
9668
9669               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
9670                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
9671                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
9672                  unsigned constants are subtracted, like in the following
9673                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
9674               if (minus_lit0 && lit0)
9675                 {
9676                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
9677                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
9678                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
9679                     {
9680                       minus_lit0 = associate_trees (loc, minus_lit0, lit0,
9681                                                     MINUS_EXPR, atype);
9682                       lit0 = 0;
9683                     }
9684                   else
9685                     {
9686                       lit0 = associate_trees (loc, lit0, minus_lit0,
9687                                               MINUS_EXPR, atype);
9688                       minus_lit0 = 0;
9689                     }
9690                 }
9691
9692               /* Don't introduce overflows through reassociation.  */
9693               if (!any_overflows
9694                   && ((lit0 && TREE_OVERFLOW_P (lit0))
9695                       || (minus_lit0 && TREE_OVERFLOW_P (minus_lit0))))
9696                 return NULL_TREE;
9697
9698               if (minus_lit0)
9699                 {
9700                   if (con0 == 0)
9701                     return
9702                       fold_convert_loc (loc, type,
9703                                         associate_trees (loc, var0, minus_lit0,
9704                                                          MINUS_EXPR, atype));
9705                   else
9706                     {
9707                       con0 = associate_trees (loc, con0, minus_lit0,
9708                                               MINUS_EXPR, atype);
9709                       return
9710                         fold_convert_loc (loc, type,
9711                                           associate_trees (loc, var0, con0,
9712                                                            PLUS_EXPR, atype));
9713                     }
9714                 }
9715
9716               con0 = associate_trees (loc, con0, lit0, code, atype);
9717               return
9718                 fold_convert_loc (loc, type, associate_trees (loc, var0, con0,
9719                                                               code, atype));
9720             }
9721         }
9722
9723       return NULL_TREE;
9724
9725     case MINUS_EXPR:
9726       /* Pointer simplifications for subtraction, simple reassociations. */
9727       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
9728         {
9729           /* (PTR0 p+ A) - (PTR1 p+ B) -> (PTR0 - PTR1) + (A - B) */
9730           if (TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR
9731               && TREE_CODE (arg1) == POINTER_PLUS_EXPR)
9732             {
9733               tree arg00 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
9734               tree arg01 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9735               tree arg10 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 0));
9736               tree arg11 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 1));
9737               return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
9738                                   fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
9739                                                arg00, arg10),
9740                                   fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
9741                                                arg01, arg11));
9742             }
9743           /* (PTR0 p+ A) - PTR1 -> (PTR0 - PTR1) + A, assuming PTR0 - PTR1 simplifies. */
9744           else if (TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR)
9745             {
9746               tree arg00 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
9747               tree arg01 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9748               tree tmp = fold_binary_loc (loc, MINUS_EXPR, type, arg00,
9749                                       fold_convert_loc (loc, type, arg1));
9750               if (tmp)
9751                 return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type, tmp, arg01);
9752             }
9753           /* PTR0 - (PTR1 p+ A) -> (PTR0 - PTR1) - A, assuming PTR0 - PTR1
9754              simplifies. */
9755           else if (TREE_CODE (arg1) == POINTER_PLUS_EXPR)
9756             {
9757               tree arg10 = fold_convert_loc (loc, type,
9758                                              TREE_OPERAND (arg1, 0));
9759               tree arg11 = fold_convert_loc (loc, type,
9760                                              TREE_OPERAND (arg1, 1));
9761               tree tmp = fold_binary_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
9762                                           fold_convert_loc (loc, type, arg0),
9763                                           arg10);
9764               if (tmp)
9765                 return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type, tmp, arg11);
9766             }
9767         }
9768       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
9769       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9770           && negate_expr_p (arg1)
9771           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
9772         return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type,
9773                             fold_convert_loc (loc, type,
9774                                               negate_expr (arg1)),
9775                             fold_convert_loc (loc, type,
9776                                               TREE_OPERAND (arg0, 0)));
9777
9778       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
9779         {
9780           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
9781              any power of 2 minus 1.  */
9782           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9783               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
9784               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9785                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
9786             {
9787               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9788               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
9789               tree tem = fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, mask0);
9790
9791               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
9792                 {
9793                   tem = fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, type,
9794                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1);
9795                   return fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, type, tem, mask1);
9796                 }
9797             }
9798         }
9799
9800       /* Fold __complex__ ( x, 0 ) - __complex__ ( 0, y ) to
9801          __complex__ ( x, -y ).  This is not the same for SNaNs or if
9802          signed zeros are involved.  */
9803       if (!HONOR_SNANS (element_mode (arg0))
9804           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (arg0))
9805           && COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
9806         {
9807           tree rtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
9808           tree arg0r = fold_unary_loc (loc, REALPART_EXPR, rtype, arg0);
9809           tree arg0i = fold_unary_loc (loc, IMAGPART_EXPR, rtype, arg0);
9810           bool arg0rz = false, arg0iz = false;
9811           if ((arg0r && (arg0rz = real_zerop (arg0r)))
9812               || (arg0i && (arg0iz = real_zerop (arg0i))))
9813             {
9814               tree arg1r = fold_unary_loc (loc, REALPART_EXPR, rtype, arg1);
9815               tree arg1i = fold_unary_loc (loc, IMAGPART_EXPR, rtype, arg1);
9816               if (arg0rz && arg1i && real_zerop (arg1i))
9817                 {
9818                   tree rp = fold_build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, rtype,
9819                                          arg1r ? arg1r
9820                                          : build1 (REALPART_EXPR, rtype, arg1));
9821                   tree ip = arg0i ? arg0i
9822                     : build1 (IMAGPART_EXPR, rtype, arg0);
9823                   return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rp, ip);
9824                 }
9825               else if (arg0iz && arg1r && real_zerop (arg1r))
9826                 {
9827                   tree rp = arg0r ? arg0r
9828                     : build1 (REALPART_EXPR, rtype, arg0);
9829                   tree ip = fold_build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, rtype,
9830                                          arg1i ? arg1i
9831                                          : build1 (IMAGPART_EXPR, rtype, arg1));
9832                   return fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type, rp, ip);
9833                 }
9834             }
9835         }
9836
9837       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
9838       if (negate_expr_p (arg1)
9839           && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
9840           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
9841                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
9842                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
9843                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
9844               || INTEGRAL_TYPE_P (type)))
9845         return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
9846                             fold_convert_loc (loc, type, arg0),
9847                             fold_convert_loc (loc, type,
9848                                               negate_expr (arg1)));
9849
9850       /* Fold &a[i] - &a[j] to i-j.  */
9851       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9852           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == ARRAY_REF
9853           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
9854           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == ARRAY_REF)
9855         {
9856           tree tem = fold_addr_of_array_ref_difference (loc, type,
9857                                                         TREE_OPERAND (arg0, 0),
9858                                                         TREE_OPERAND (arg1, 0));
9859           if (tem)
9860             return tem;
9861         }
9862
9863       if (FLOAT_TYPE_P (type)
9864           && flag_unsafe_math_optimizations
9865           && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
9866           && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9867           && (tem = distribute_real_division (loc, code, type, arg0, arg1)))
9868         return tem;
9869
9870       /* Handle (A1 * C1) - (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the same or
9871          one.  Make sure the type is not saturating and has the signedness of
9872          the stripped operands, as fold_plusminus_mult_expr will re-associate.
9873          ??? The latter condition should use TYPE_OVERFLOW_* flags instead.  */
9874       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
9875            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
9876           && !TYPE_SATURATING (type)
9877           && TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9878           && TYPE_UNSIGNED (type) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9879           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math))
9880         {
9881           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (loc, code, type, arg0, arg1);
9882           if (tem)
9883             return tem;
9884         }
9885
9886       goto associate;
9887
9888     case MULT_EXPR:
9889       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
9890       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
9891         return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
9892                             fold_convert_loc (loc, type,
9893                                               TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9894                             fold_convert_loc (loc, type,
9895                                               negate_expr (arg1)));
9896       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
9897         return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
9898                             fold_convert_loc (loc, type,
9899                                               negate_expr (arg0)),
9900                             fold_convert_loc (loc, type,
9901                                               TREE_OPERAND (arg1, 0)));
9902
9903       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
9904         {
9905           /* Transform x * -C into -x * C if x is easily negatable.  */
9906           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9907               && tree_int_cst_sgn (arg1) == -1
9908               && negate_expr_p (arg0)
9909               && (tem = negate_expr (arg1)) != arg1
9910               && !TREE_OVERFLOW (tem))
9911             return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
9912                                 fold_convert_loc (loc, type,
9913                                                   negate_expr (arg0)),
9914                                 tem);
9915
9916           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
9917           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
9918               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9919             return fold_build2_loc (loc, LSHIFT_EXPR, type, op0,
9920                                 TREE_OPERAND (arg1, 1));
9921           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
9922               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
9923             return fold_build2_loc (loc, LSHIFT_EXPR, type, op1,
9924                                 TREE_OPERAND (arg0, 1));
9925
9926           /* (A + A) * C -> A * 2 * C  */
9927           if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9928               && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9929               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9930                                   TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9931             return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
9932                                 omit_one_operand_loc (loc, type,
9933                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0),
9934                                                   TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9935                                 fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
9936                                              build_int_cst (type, 2) , arg1));
9937
9938           /* ((T) (X /[ex] C)) * C cancels out if the conversion is
9939              sign-changing only.  */
9940           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9941               && TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR
9942               && operand_equal_p (arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9943             return fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
9944
9945           strict_overflow_p = false;
9946           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9947               && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE,
9948                                              &strict_overflow_p)))
9949             {
9950               if (strict_overflow_p)
9951                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
9952                                         "occur when simplifying "
9953                                         "multiplication"),
9954                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
9955               return fold_convert_loc (loc, type, tem);
9956             }
9957
9958           /* Optimize z * conj(z) for integer complex numbers.  */
9959           if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR
9960               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
9961             return fold_mult_zconjz (loc, type, arg1);
9962           if (TREE_CODE (arg1) == CONJ_EXPR
9963               && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
9964             return fold_mult_zconjz (loc, type, arg0);
9965         }
9966       else
9967         {
9968           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  This transformation may change
9969              the result for floating point types due to rounding so it is applied
9970              only if -fassociative-math was specify.  */
9971           if (flag_associative_math
9972               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
9973               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9974               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
9975             {
9976               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9977                                       arg1);
9978               if (tem)
9979                 return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type, tem,
9980                                     TREE_OPERAND (arg0, 1));
9981             }
9982
9983           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
9984           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9985             {
9986               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
9987               if (tem != NULL_TREE)
9988                 {
9989                   tem = fold_convert_loc (loc, type, tem);
9990                   return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, tem, tem);
9991                 }
9992             }
9993
9994           /* Fold z * +-I to __complex__ (-+__imag z, +-__real z).
9995              This is not the same for NaNs or if signed zeros are
9996              involved.  */
9997           if (!HONOR_NANS (arg0)
9998               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (arg0))
9999               && COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
10000               && TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST
10001               && real_zerop (TREE_REALPART (arg1)))
10002             {
10003               tree rtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
10004               if (real_onep (TREE_IMAGPART (arg1)))
10005                 return
10006                   fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type,
10007                                negate_expr (fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR,
10008                                                              rtype, arg0)),
10009                                fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, rtype, arg0));
10010               else if (real_minus_onep (TREE_IMAGPART (arg1)))
10011                 return
10012                   fold_build2_loc (loc, COMPLEX_EXPR, type,
10013                                fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, rtype, arg0),
10014                                negate_expr (fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR,
10015                                                              rtype, arg0)));
10016             }
10017
10018           /* Optimize z * conj(z) for floating point complex numbers.
10019              Guarded by flag_unsafe_math_optimizations as non-finite
10020              imaginary components don't produce scalar results.  */
10021           if (flag_unsafe_math_optimizations
10022               && TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR
10023               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
10024             return fold_mult_zconjz (loc, type, arg1);
10025           if (flag_unsafe_math_optimizations
10026               && TREE_CODE (arg1) == CONJ_EXPR
10027               && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
10028             return fold_mult_zconjz (loc, type, arg0);
10029
10030           if (flag_unsafe_math_optimizations)
10031             {
10032               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
10033               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
10034
10035               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
10036               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
10037                 {
10038                   tree rootfn, arg;
10039                   tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10040                   tree arg10 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10041
10042                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
10043                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
10044                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
10045                       && ! HONOR_SNANS (element_mode (type)))
10046                     return arg00;
10047
10048                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
10049                   rootfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10050                   arg = fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
10051                   return build_call_expr_loc (loc, rootfn, 1, arg);
10052                 }
10053
10054               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
10055               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
10056                 {
10057                   tree expfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10058                   tree arg = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
10059                                           CALL_EXPR_ARG (arg0, 0),
10060                                           CALL_EXPR_ARG (arg1, 0));
10061                   return build_call_expr_loc (loc, expfn, 1, arg);
10062                 }
10063
10064               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
10065               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
10066                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
10067                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
10068                 {
10069                   tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10070                   tree arg01 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 1);
10071                   tree arg10 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10072                   tree arg11 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 1);
10073
10074                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
10075                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
10076                     {
10077                       tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10078                       tree arg = fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
10079                                               arg00, arg10);
10080                       return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg, arg01);
10081                     }
10082
10083                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
10084                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
10085                     {
10086                       tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10087                       tree arg = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
10088                                               arg01, arg11);
10089                       return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg00, arg);
10090                     }
10091                 }
10092
10093               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
10094               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
10095                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
10096                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
10097                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
10098                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
10099                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
10100                   && operand_equal_p (CALL_EXPR_ARG (arg0, 0),
10101                                       CALL_EXPR_ARG (arg1, 0), 0))
10102                 {
10103                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
10104
10105                   if (sinfn != NULL_TREE)
10106                     return build_call_expr_loc (loc, sinfn, 1,
10107                                             CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
10108                 }
10109
10110               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
10111               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
10112                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
10113                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
10114                 {
10115                   tree arg10 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10116                   tree arg11 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 1);
10117                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
10118                       && !TREE_OVERFLOW (arg11)
10119                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
10120                     {
10121                       tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg1), 0);
10122                       REAL_VALUE_TYPE c;
10123                       tree arg;
10124
10125                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
10126                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
10127                       arg = build_real (type, c);
10128                       return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg0, arg);
10129                     }
10130                 }
10131
10132               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
10133               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
10134                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
10135                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
10136                 {
10137                   tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10138                   tree arg01 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 1);
10139                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
10140                       && !TREE_OVERFLOW (arg01)
10141                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
10142                     {
10143                       tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10144                       REAL_VALUE_TYPE c;
10145                       tree arg;
10146
10147                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
10148                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
10149                       arg = build_real (type, c);
10150                       return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg1, arg);
10151                     }
10152                 }
10153
10154               /* Canonicalize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
10155               if (!in_gimple_form
10156                   && optimize
10157                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
10158                 {
10159                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
10160
10161                   if (powfn)
10162                     {
10163                       tree arg = build_real (type, dconst2);
10164                       return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg0, arg);
10165                     }
10166                 }
10167             }
10168         }
10169       goto associate;
10170
10171     case BIT_IOR_EXPR:
10172       /* Canonicalize (X & C1) | C2.  */
10173       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10174           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10175           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
10176         {
10177           int width = TYPE_PRECISION (type), w;
10178           wide_int c1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
10179           wide_int c2 = arg1;
10180
10181           /* If (C1&C2) == C1, then (X&C1)|C2 becomes (X,C2).  */
10182           if ((c1 & c2) == c1)
10183             return omit_one_operand_loc (loc, type, arg1,
10184                                          TREE_OPERAND (arg0, 0));
10185
10186           wide_int msk = wi::mask (width, false,
10187                                    TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1)));
10188
10189           /* If (C1|C2) == ~0 then (X&C1)|C2 becomes X|C2.  */
10190           if (msk.and_not (c1 | c2) == 0)
10191             return fold_build2_loc (loc, BIT_IOR_EXPR, type,
10192                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
10193
10194           /* Minimize the number of bits set in C1, i.e. C1 := C1 & ~C2,
10195              unless (C1 & ~C2) | (C2 & C3) for some C3 is a mask of some
10196              mode which allows further optimizations.  */
10197           c1 &= msk;
10198           c2 &= msk;
10199           wide_int c3 = c1.and_not (c2);
10200           for (w = BITS_PER_UNIT; w <= width; w <<= 1)
10201             {
10202               wide_int mask = wi::mask (w, false,
10203                                         TYPE_PRECISION (type));
10204               if (((c1 | c2) & mask) == mask && c1.and_not (mask) == 0)
10205                 {
10206                   c3 = mask;
10207                   break;
10208                 }
10209             }
10210
10211           if (c3 != c1)
10212             return fold_build2_loc (loc, BIT_IOR_EXPR, type,
10213                                     fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
10214                                                      TREE_OPERAND (arg0, 0),
10215                                                      wide_int_to_tree (type,
10216                                                                        c3)),
10217                                     arg1);
10218         }
10219
10220       /* (X & ~Y) | (~X & Y) is X ^ Y */
10221       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10222           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
10223         {
10224           tree a0, a1, l0, l1, n0, n1;
10225
10226           a0 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 0));
10227           a1 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 1));
10228
10229           l0 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
10230           l1 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
10231           
10232           n0 = fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, l0);
10233           n1 = fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, l1);
10234           
10235           if ((operand_equal_p (n0, a0, 0)
10236                && operand_equal_p (n1, a1, 0))
10237               || (operand_equal_p (n0, a1, 0)
10238                   && operand_equal_p (n1, a0, 0)))
10239             return fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, type, l0, n1);
10240         }
10241
10242       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
10243          is unsuccessful continue in the association code.  */
10244       goto bit_rotate;
10245
10246     case BIT_XOR_EXPR:
10247       /* Fold (X & 1) ^ 1 as (X & 1) == 0.  */
10248       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10249           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
10250           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10251           && integer_onep (arg1))
10252         return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, arg0,
10253                                 build_zero_cst (TREE_TYPE (arg0)));
10254
10255       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
10256          is unsuccessful continue in the association code.  */
10257       goto bit_rotate;
10258
10259     case BIT_AND_EXPR:
10260       /* ~X & X, (X == 0) & X, and !X & X are always zero.  */
10261       if ((TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
10262            || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
10263            || (TREE_CODE (arg0) == EQ_EXPR
10264                && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))))
10265           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
10266         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg1);
10267
10268       /* X & ~X , X & (X == 0), and X & !X are always zero.  */
10269       if ((TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
10270            || TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
10271            || (TREE_CODE (arg1) == EQ_EXPR
10272                && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg1, 1))))
10273           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
10274         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
10275
10276       /* Fold (X ^ 1) & 1 as (X & 1) == 0.  */
10277       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
10278           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
10279           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10280           && integer_onep (arg1))
10281         {
10282           tree tem2;
10283           tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10284           tem2 = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (tem), arg1);
10285           tem2 = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (tem),
10286                                   tem, tem2);
10287           return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, tem2,
10288                                   build_zero_cst (TREE_TYPE (tem)));
10289         }
10290       /* Fold ~X & 1 as (X & 1) == 0.  */
10291       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
10292           && INTEGRAL_TYPE_P (type)
10293           && integer_onep (arg1))
10294         {
10295           tree tem2;
10296           tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10297           tem2 = fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (tem), arg1);
10298           tem2 = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (tem),
10299                                   tem, tem2);
10300           return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, tem2,
10301                                   build_zero_cst (TREE_TYPE (tem)));
10302         }
10303       /* Fold !X & 1 as X == 0.  */
10304       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
10305           && integer_onep (arg1))
10306         {
10307           tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10308           return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, tem,
10309                                   build_zero_cst (TREE_TYPE (tem)));
10310         }
10311
10312       /* Fold (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
10313       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
10314           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
10315         {
10316           tem = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
10317           return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
10318                               fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, tem),
10319                               fold_convert_loc (loc, type, arg1));
10320         }
10321       /* Fold (X ^ Y) & X as ~Y & X.  */
10322       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
10323           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
10324           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))
10325         {
10326           tem = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
10327           return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
10328                               fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, tem),
10329                               fold_convert_loc (loc, type, arg1));
10330         }
10331       /* Fold X & (X ^ Y) as X & ~Y.  */
10332       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_XOR_EXPR
10333           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
10334         {
10335           tem = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 1));
10336           return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
10337                               fold_convert_loc (loc, type, arg0),
10338                               fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, tem));
10339         }
10340       /* Fold X & (Y ^ X) as ~Y & X.  */
10341       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_XOR_EXPR
10342           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)
10343           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
10344         {
10345           tem = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 0));
10346           return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
10347                               fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR, type, tem),
10348                               fold_convert_loc (loc, type, arg0));
10349         }
10350
10351       /* Fold (X * Y) & -(1 << CST) to X * Y if Y is a constant
10352          multiple of 1 << CST.  */
10353       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
10354         {
10355           wide_int cst1 = arg1;
10356           wide_int ncst1 = -cst1;
10357           if ((cst1 & ncst1) == ncst1
10358               && multiple_of_p (type, arg0,
10359                                 wide_int_to_tree (TREE_TYPE (arg1), ncst1)))
10360             return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
10361         }
10362
10363       /* Fold (X * CST1) & CST2 to zero if we can, or drop known zero
10364          bits from CST2.  */
10365       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10366           && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
10367           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
10368         {
10369           wide_int warg1 = arg1;
10370           wide_int masked = mask_with_tz (type, warg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
10371
10372           if (masked == 0)
10373             return omit_two_operands_loc (loc, type, build_zero_cst (type),
10374                                           arg0, arg1);
10375           else if (masked != warg1)
10376             {
10377               /* Avoid the transform if arg1 is a mask of some
10378                  mode which allows further optimizations.  */
10379               int pop = wi::popcount (warg1);
10380               if (!(pop >= BITS_PER_UNIT
10381                     && exact_log2 (pop) != -1
10382                     && wi::mask (pop, false, warg1.get_precision ()) == warg1))
10383                 return fold_build2_loc (loc, code, type, op0,
10384                                         wide_int_to_tree (type, masked));
10385             }
10386         }
10387
10388       /* For constants M and N, if M == (1LL << cst) - 1 && (N & M) == M,
10389          ((A & N) + B) & M -> (A + B) & M
10390          Similarly if (N & M) == 0,
10391          ((A | N) + B) & M -> (A + B) & M
10392          and for - instead of + (or unary - instead of +)
10393          and/or ^ instead of |.
10394          If B is constant and (B & M) == 0, fold into A & M.  */
10395       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
10396         {
10397           wide_int cst1 = arg1;
10398           if ((~cst1 != 0) && (cst1 & (cst1 + 1)) == 0
10399               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
10400               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
10401                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
10402                   || TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
10403               && (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (arg0))
10404                   || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE))
10405             {
10406               tree pmop[2];
10407               int which = 0;
10408               wide_int cst0;
10409
10410               /* Now we know that arg0 is (C + D) or (C - D) or
10411                  -C and arg1 (M) is == (1LL << cst) - 1.
10412                  Store C into PMOP[0] and D into PMOP[1].  */
10413               pmop[0] = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10414               pmop[1] = NULL;
10415               if (TREE_CODE (arg0) != NEGATE_EXPR)
10416                 {
10417                   pmop[1] = TREE_OPERAND (arg0, 1);
10418                   which = 1;
10419                 }
10420
10421               if ((wi::max_value (TREE_TYPE (arg0)) & cst1) != cst1)
10422                 which = -1;
10423
10424               for (; which >= 0; which--)
10425                 switch (TREE_CODE (pmop[which]))
10426                   {
10427                   case BIT_AND_EXPR:
10428                   case BIT_IOR_EXPR:
10429                   case BIT_XOR_EXPR:
10430                     if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (pmop[which], 1))
10431                         != INTEGER_CST)
10432                       break;
10433                     cst0 = TREE_OPERAND (pmop[which], 1);
10434                     cst0 &= cst1;
10435                     if (TREE_CODE (pmop[which]) == BIT_AND_EXPR)
10436                       {
10437                         if (cst0 != cst1)
10438                           break;
10439                       }
10440                     else if (cst0 != 0)
10441                       break;
10442                     /* If C or D is of the form (A & N) where
10443                        (N & M) == M, or of the form (A | N) or
10444                        (A ^ N) where (N & M) == 0, replace it with A.  */
10445                     pmop[which] = TREE_OPERAND (pmop[which], 0);
10446                     break;
10447                   case INTEGER_CST:
10448                     /* If C or D is a N where (N & M) == 0, it can be
10449                        omitted (assumed 0).  */
10450                     if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
10451                          || (TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR && which == 0))
10452                         && (cst1 & pmop[which]) == 0)
10453                       pmop[which] = NULL;
10454                     break;
10455                   default:
10456                     break;
10457                   }
10458
10459               /* Only build anything new if we optimized one or both arguments
10460                  above.  */
10461               if (pmop[0] != TREE_OPERAND (arg0, 0)
10462                   || (TREE_CODE (arg0) != NEGATE_EXPR
10463                       && pmop[1] != TREE_OPERAND (arg0, 1)))
10464                 {
10465                   tree utype = TREE_TYPE (arg0);
10466                   if (! TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (arg0)))
10467                     {
10468                       /* Perform the operations in a type that has defined
10469                          overflow behavior.  */
10470                       utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (arg0));
10471                       if (pmop[0] != NULL)
10472                         pmop[0] = fold_convert_loc (loc, utype, pmop[0]);
10473                       if (pmop[1] != NULL)
10474                         pmop[1] = fold_convert_loc (loc, utype, pmop[1]);
10475                     }
10476
10477                   if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
10478                     tem = fold_build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, utype, pmop[0]);
10479                   else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR)
10480                     {
10481                       if (pmop[0] != NULL && pmop[1] != NULL)
10482                         tem = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, utype,
10483                                                pmop[0], pmop[1]);
10484                       else if (pmop[0] != NULL)
10485                         tem = pmop[0];
10486                       else if (pmop[1] != NULL)
10487                         tem = pmop[1];
10488                       else
10489                         return build_int_cst (type, 0);
10490                     }
10491                   else if (pmop[0] == NULL)
10492                     tem = fold_build1_loc (loc, NEGATE_EXPR, utype, pmop[1]);
10493                   else
10494                     tem = fold_build2_loc (loc, MINUS_EXPR, utype,
10495                                            pmop[0], pmop[1]);
10496                   /* TEM is now the new binary +, - or unary - replacement.  */
10497                   tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, utype, tem,
10498                                          fold_convert_loc (loc, utype, arg1));
10499                   return fold_convert_loc (loc, type, tem);
10500                 }
10501             }
10502         }
10503
10504       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
10505       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
10506           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
10507         {
10508           prec = element_precision (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
10509
10510           wide_int mask = wide_int::from (arg1, prec, UNSIGNED);
10511           if (mask == -1)
10512             return
10513               fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
10514         }
10515
10516       goto associate;
10517
10518     case RDIV_EXPR:
10519       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
10520          of the constant can represent infinity.  */
10521       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
10522           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
10523           && real_zerop (arg1))
10524         return NULL_TREE;
10525
10526       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
10527       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
10528         return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type,
10529                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
10530                             negate_expr (arg1));
10531       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
10532         return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type,
10533                             negate_expr (arg0),
10534                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
10535
10536       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
10537       if (flag_reciprocal_math
10538           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
10539         return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
10540                             fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
10541                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
10542
10543       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
10544       if (flag_reciprocal_math
10545           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
10546         return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type,
10547                             fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type, arg0,
10548                                          TREE_OPERAND (arg1, 0)),
10549                             TREE_OPERAND (arg1, 1));
10550
10551       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
10552       if (flag_reciprocal_math
10553           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
10554           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
10555           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
10556         {
10557           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
10558                                   TREE_OPERAND (arg1, 1));
10559           if (tem)
10560             return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type, tem,
10561                                 TREE_OPERAND (arg1, 0));
10562         }
10563
10564       if (flag_unsafe_math_optimizations)
10565         {
10566           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
10567           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
10568
10569           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
10570           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
10571                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
10572                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
10573               && operand_equal_p (CALL_EXPR_ARG (arg0, 0),
10574                                   CALL_EXPR_ARG (arg1, 0), 0))
10575             {
10576               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
10577
10578               if (tanfn != NULL_TREE)
10579                 return build_call_expr_loc (loc, tanfn, 1, CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
10580             }
10581
10582           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
10583           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
10584                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
10585                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
10586               && operand_equal_p (CALL_EXPR_ARG (arg0, 0),
10587                                   CALL_EXPR_ARG (arg1, 0), 0))
10588             {
10589               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
10590
10591               if (tanfn != NULL_TREE)
10592                 {
10593                   tree tmp = build_call_expr_loc (loc, tanfn, 1,
10594                                               CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
10595                   return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type,
10596                                       build_real (type, dconst1), tmp);
10597                 }
10598             }
10599
10600           /* Optimize sin(x)/tan(x) as cos(x) if we don't care about
10601              NaNs or Infinities.  */
10602           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
10603                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
10604                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_TANL)))
10605             {
10606               tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10607               tree arg01 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10608
10609               if (! HONOR_NANS (arg00)
10610                   && ! HONOR_INFINITIES (element_mode (arg00))
10611                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
10612                 {
10613                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
10614
10615                   if (cosfn != NULL_TREE)
10616                     return build_call_expr_loc (loc, cosfn, 1, arg00);
10617                 }
10618             }
10619
10620           /* Optimize tan(x)/sin(x) as 1.0/cos(x) if we don't care about
10621              NaNs or Infinities.  */
10622           if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
10623                || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
10624                || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_SINL)))
10625             {
10626               tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10627               tree arg01 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10628
10629               if (! HONOR_NANS (arg00)
10630                   && ! HONOR_INFINITIES (element_mode (arg00))
10631                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
10632                 {
10633                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
10634
10635                   if (cosfn != NULL_TREE)
10636                     {
10637                       tree tmp = build_call_expr_loc (loc, cosfn, 1, arg00);
10638                       return fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type,
10639                                           build_real (type, dconst1),
10640                                           tmp);
10641                     }
10642                 }
10643             }
10644
10645           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
10646           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
10647               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
10648               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
10649             {
10650               tree arg00 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 0);
10651               tree arg01 = CALL_EXPR_ARG (arg0, 1);
10652               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
10653                   && !TREE_OVERFLOW (arg01)
10654                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
10655                 {
10656                   tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg0), 0);
10657                   REAL_VALUE_TYPE c;
10658                   tree arg;
10659
10660                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
10661                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
10662                   arg = build_real (type, c);
10663                   return build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg1, arg);
10664                 }
10665             }
10666
10667           /* Optimize a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
10668           if (BUILTIN_ROOT_P (fcode1))
10669             {
10670               tree rootarg = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10671
10672               if (TREE_CODE (rootarg) == RDIV_EXPR)
10673                 {
10674                   tree rootfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg1), 0);
10675                   tree b = TREE_OPERAND (rootarg, 0);
10676                   tree c = TREE_OPERAND (rootarg, 1);
10677
10678                   tree tmp = fold_build2_loc (loc, RDIV_EXPR, type, c, b);
10679
10680                   tmp = build_call_expr_loc (loc, rootfn, 1, tmp);
10681                   return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, arg0, tmp);
10682                 }
10683             }
10684
10685           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
10686           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode1))
10687             {
10688               tree expfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg1), 0);
10689               tree arg = negate_expr (CALL_EXPR_ARG (arg1, 0));
10690               arg1 = build_call_expr_loc (loc,
10691                                       expfn, 1,
10692                                       fold_convert_loc (loc, type, arg));
10693               return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
10694             }
10695
10696           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
10697           if (fcode1 == BUILT_IN_POW
10698               || fcode1 == BUILT_IN_POWF
10699               || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
10700             {
10701               tree powfn = TREE_OPERAND (CALL_EXPR_FN (arg1), 0);
10702               tree arg10 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 0);
10703               tree arg11 = CALL_EXPR_ARG (arg1, 1);
10704               tree neg11 = fold_convert_loc (loc, type,
10705                                              negate_expr (arg11));
10706               arg1 = build_call_expr_loc (loc, powfn, 2, arg10, neg11);
10707               return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
10708             }
10709         }
10710       return NULL_TREE;
10711
10712     case TRUNC_DIV_EXPR:
10713       /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2,
10714          to X >> log2(A) */
10715       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10716           && !TYPE_UNSIGNED (type) && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10717           && integer_pow2p (arg1) && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
10718         {
10719           tree sum = fold_binary_loc (loc, PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
10720                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
10721           if (sum && integer_zerop (sum)) {
10722             tree pow2 = build_int_cst (integer_type_node,
10723                                        wi::exact_log2 (arg1));
10724             return fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, type,
10725                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), pow2);
10726           }
10727         }
10728
10729       /* Fall through */
10730       
10731     case FLOOR_DIV_EXPR:
10732       /* Simplify A / (B << N) where A and B are positive and B is
10733          a power of 2, to A >> (N + log2(B)).  */
10734       strict_overflow_p = false;
10735       if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
10736           && (TYPE_UNSIGNED (type)
10737               || tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0, &strict_overflow_p)))
10738         {
10739           tree sval = TREE_OPERAND (arg1, 0);
10740           if (integer_pow2p (sval) && tree_int_cst_sgn (sval) > 0)
10741             {
10742               tree sh_cnt = TREE_OPERAND (arg1, 1);
10743               tree pow2 = build_int_cst (TREE_TYPE (sh_cnt),
10744                                          wi::exact_log2 (sval));
10745
10746               if (strict_overflow_p)
10747                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
10748                                         "occur when simplifying A / (B << N)"),
10749                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
10750
10751               sh_cnt = fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, TREE_TYPE (sh_cnt),
10752                                         sh_cnt, pow2);
10753               return fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, type,
10754                                       fold_convert_loc (loc, type, arg0), sh_cnt);
10755             }
10756         }
10757
10758       /* Fall through */
10759
10760     case ROUND_DIV_EXPR:
10761     case CEIL_DIV_EXPR:
10762     case EXACT_DIV_EXPR:
10763       if (integer_zerop (arg1))
10764         return NULL_TREE;
10765
10766       /* Convert -A / -B to A / B when the type is signed and overflow is
10767          undefined.  */
10768       if ((!INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
10769           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
10770           && negate_expr_p (arg1))
10771         {
10772           if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
10773             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
10774                                     "when distributing negation across "
10775                                     "division"),
10776                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
10777           return fold_build2_loc (loc, code, type,
10778                               fold_convert_loc (loc, type,
10779                                                 TREE_OPERAND (arg0, 0)),
10780                               fold_convert_loc (loc, type,
10781                                                 negate_expr (arg1)));
10782         }
10783       if ((!INTEGRAL_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
10784           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
10785           && negate_expr_p (arg0))
10786         {
10787           if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
10788             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
10789                                     "when distributing negation across "
10790                                     "division"),
10791                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
10792           return fold_build2_loc (loc, code, type,
10793                               fold_convert_loc (loc, type,
10794                                                 negate_expr (arg0)),
10795                               fold_convert_loc (loc, type,
10796                                                 TREE_OPERAND (arg1, 0)));
10797         }
10798
10799       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
10800          operation, EXACT_DIV_EXPR.
10801
10802          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
10803          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
10804          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
10805       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
10806           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
10807         return fold_build2_loc (loc, EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1);
10808
10809       strict_overflow_p = false;
10810       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10811           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE,
10812                                          &strict_overflow_p)))
10813         {
10814           if (strict_overflow_p)
10815             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
10816                                     "when simplifying division"),
10817                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
10818           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
10819         }
10820
10821       return NULL_TREE;
10822
10823     case CEIL_MOD_EXPR:
10824     case FLOOR_MOD_EXPR:
10825     case ROUND_MOD_EXPR:
10826     case TRUNC_MOD_EXPR:
10827       strict_overflow_p = false;
10828       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10829           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE,
10830                                          &strict_overflow_p)))
10831         {
10832           if (strict_overflow_p)
10833             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
10834                                     "when simplifying modulus"),
10835                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
10836           return fold_convert_loc (loc, type, tem);
10837         }
10838
10839       return NULL_TREE;
10840
10841     case LROTATE_EXPR:
10842     case RROTATE_EXPR:
10843     case RSHIFT_EXPR:
10844     case LSHIFT_EXPR:
10845       /* Since negative shift count is not well-defined,
10846          don't try to compute it in the compiler.  */
10847       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
10848         return NULL_TREE;
10849
10850       prec = element_precision (type);
10851
10852       /* Transform (x >> c) << c into x & (-1<<c), or transform (x << c) >> c
10853          into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned types.  */
10854       if (((code == LSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == RSHIFT_EXPR)
10855            || (TYPE_UNSIGNED (type)
10856                && code == RSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR))
10857           && tree_fits_uhwi_p (arg1)
10858           && tree_to_uhwi (arg1) < prec
10859           && tree_fits_uhwi_p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10860           && tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (arg0, 1)) < prec)
10861         {
10862           HOST_WIDE_INT low0 = tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (arg0, 1));
10863           HOST_WIDE_INT low1 = tree_to_uhwi (arg1);
10864           tree lshift;
10865           tree arg00;
10866
10867           if (low0 == low1)
10868             {
10869               arg00 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
10870
10871               lshift = build_minus_one_cst (type);
10872               lshift = const_binop (code, lshift, arg1);
10873
10874               return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type, arg00, lshift);
10875             }
10876         }
10877
10878       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
10879          the second operand of the bit operation both constant,
10880          permute the two operations.  */
10881       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10882           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10883               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
10884               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
10885           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
10886         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), type,
10887                             fold_build2_loc (loc, code, type,
10888                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1),
10889                             fold_build2_loc (loc, code, type,
10890                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
10891
10892       /* Two consecutive rotates adding up to the some integer
10893          multiple of the precision of the type can be ignored.  */
10894       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10895           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
10896           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
10897           && wi::umod_trunc (wi::add (arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)),
10898                              prec) == 0)
10899         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
10900
10901       return NULL_TREE;
10902
10903     case MIN_EXPR:
10904       tem = fold_minmax (loc, MIN_EXPR, type, arg0, arg1);
10905       if (tem)
10906         return tem;
10907       goto associate;
10908
10909     case MAX_EXPR:
10910       tem = fold_minmax (loc, MAX_EXPR, type, arg0, arg1);
10911       if (tem)
10912         return tem;
10913       goto associate;
10914
10915     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
10916       /* Note that the operands of this must be ints
10917          and their values must be 0 or 1.
10918          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
10919       /* If first arg is constant zero, return it.  */
10920       if (integer_zerop (arg0))
10921         return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
10922     case TRUTH_AND_EXPR:
10923       /* If either arg is constant true, drop it.  */
10924       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
10925         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg1));
10926       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
10927           /* Preserve sequence points.  */
10928           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
10929         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg0));
10930       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
10931          must be evaluated.  */
10932       if (integer_zerop (arg1))
10933         return omit_one_operand_loc (loc, type, arg1, arg0);
10934       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
10935          case will be handled here.  */
10936       if (integer_zerop (arg0))
10937         return omit_one_operand_loc (loc, type, arg0, arg1);
10938
10939       /* !X && X is always false.  */
10940       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
10941           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
10942         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg1);
10943       /* X && !X is always false.  */
10944       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
10945           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
10946         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
10947
10948       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
10949          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
10950          A < X <= MAX.  */
10951
10952       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
10953           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
10954         {
10955           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (loc, arg0, arg1);
10956           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg0, 0))
10957             return fold_build2_loc (loc, code, type, tem, arg1);
10958
10959           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (loc, arg1, arg0);
10960           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg1, 0))
10961             return fold_build2_loc (loc, code, type, arg0, tem);
10962         }
10963
10964       if ((tem = fold_truth_andor (loc, code, type, arg0, arg1, op0, op1))
10965           != NULL_TREE)
10966         return tem;
10967
10968       return NULL_TREE;
10969
10970     case TRUTH_ORIF_EXPR:
10971       /* Note that the operands of this must be ints
10972          and their values must be 0 or true.
10973          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
10974       /* If first arg is constant true, return it.  */
10975       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
10976         return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
10977     case TRUTH_OR_EXPR:
10978       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
10979       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
10980         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg1));
10981       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
10982           /* Preserve sequence points.  */
10983           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
10984         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg0));
10985       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
10986          evaluate first arg.  */
10987       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
10988         return omit_one_operand_loc (loc, type, arg1, arg0);
10989       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
10990          TRUTH_OR_EXPR.  */
10991       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
10992         return omit_one_operand_loc (loc, type, arg0, arg1);
10993
10994       /* !X || X is always true.  */
10995       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
10996           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
10997         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg1);
10998       /* X || !X is always true.  */
10999       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
11000           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
11001         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg0);
11002
11003       /* (X && !Y) || (!X && Y) is X ^ Y */
11004       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
11005           && TREE_CODE (arg1) == TRUTH_AND_EXPR)
11006         {
11007           tree a0, a1, l0, l1, n0, n1;
11008
11009           a0 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 0));
11010           a1 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg1, 1));
11011
11012           l0 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
11013           l1 = fold_convert_loc (loc, type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
11014           
11015           n0 = fold_build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR, type, l0);
11016           n1 = fold_build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR, type, l1);
11017           
11018           if ((operand_equal_p (n0, a0, 0)
11019                && operand_equal_p (n1, a1, 0))
11020               || (operand_equal_p (n0, a1, 0)
11021                   && operand_equal_p (n1, a0, 0)))
11022             return fold_build2_loc (loc, TRUTH_XOR_EXPR, type, l0, n1);
11023         }
11024
11025       if ((tem = fold_truth_andor (loc, code, type, arg0, arg1, op0, op1))
11026           != NULL_TREE)
11027         return tem;
11028
11029       return NULL_TREE;
11030
11031     case TRUTH_XOR_EXPR:
11032       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
11033       if (integer_zerop (arg1))
11034         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg0));
11035       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
11036       if (integer_onep (arg1))
11037         {
11038           tem = invert_truthvalue_loc (loc, arg0);
11039           return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, tem));
11040         }
11041       /* Identical arguments cancel to zero.  */
11042       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
11043         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
11044
11045       /* !X ^ X is always true.  */
11046       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
11047           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
11048         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg1);
11049
11050       /* X ^ !X is always true.  */
11051       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
11052           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
11053         return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg0);
11054
11055       return NULL_TREE;
11056
11057     case EQ_EXPR:
11058     case NE_EXPR:
11059       STRIP_NOPS (arg0);
11060       STRIP_NOPS (arg1);
11061
11062       tem = fold_comparison (loc, code, type, op0, op1);
11063       if (tem != NULL_TREE)
11064         return tem;
11065
11066       /* bool_var != 1 becomes !bool_var. */
11067       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_onep (arg1)
11068           && code == NE_EXPR)
11069         return fold_convert_loc (loc, type,
11070                                  fold_build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR,
11071                                                   TREE_TYPE (arg0), arg0));
11072
11073       /* bool_var == 0 becomes !bool_var. */
11074       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_zerop (arg1)
11075           && code == EQ_EXPR)
11076         return fold_convert_loc (loc, type,
11077                                  fold_build1_loc (loc, TRUTH_NOT_EXPR,
11078                                                   TREE_TYPE (arg0), arg0));
11079
11080       /* !exp != 0 becomes !exp */
11081       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR && integer_zerop (arg1)
11082           && code == NE_EXPR)
11083         return non_lvalue_loc (loc, fold_convert_loc (loc, type, arg0));
11084
11085       /* Similarly for a BIT_XOR_EXPR;  X ^ C1 == C2 is X == (C1 ^ C2).  */
11086       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
11087           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
11088           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
11089         return fold_build2_loc (loc, code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
11090                             fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
11091                                          fold_convert_loc (loc,
11092                                                            TREE_TYPE (arg0),
11093                                                            arg1),
11094                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
11095
11096       /* Transform comparisons of the form X +- Y CMP X to Y CMP 0.  */
11097       if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
11098            || TREE_CODE (arg0) == POINTER_PLUS_EXPR
11099            || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
11100           && operand_equal_p (tree_strip_nop_conversions (TREE_OPERAND (arg0,
11101                                                                         0)),
11102                               arg1, 0)
11103           && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
11104               || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))))
11105         {
11106           tree val = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11107           return omit_two_operands_loc (loc, type,
11108                                     fold_build2_loc (loc, code, type,
11109                                                  val,
11110                                                  build_int_cst (TREE_TYPE (val),
11111                                                                 0)),
11112                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
11113         }
11114
11115       /* Transform comparisons of the form C - X CMP X if C % 2 == 1.  */
11116       if (TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
11117           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == INTEGER_CST
11118           && operand_equal_p (tree_strip_nop_conversions (TREE_OPERAND (arg0,
11119                                                                         1)),
11120                               arg1, 0)
11121           && wi::extract_uhwi (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0, 1) == 1)
11122         {
11123           return omit_two_operands_loc (loc, type,
11124                                     code == NE_EXPR
11125                                     ? boolean_true_node : boolean_false_node,
11126                                     TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1);
11127         }
11128
11129       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
11130       if (TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
11131           && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
11132         return fold_build2_loc (loc, code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
11133
11134       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
11135          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
11136          two operations, but the latter can be done in one less insn
11137          on machines that have only two-operand insns or on which a
11138          constant cannot be the first operand.  */
11139       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11140           && integer_zerop (arg1))
11141         {
11142           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11143           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11144           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
11145               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
11146             {
11147               tree tem = fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
11148                                       arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1));
11149               tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0), tem,
11150                                  build_int_cst (TREE_TYPE (arg0), 1));
11151               return fold_build2_loc (loc, code, type,
11152                                   fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg1), tem),
11153                                   arg1);
11154             }
11155           else if (TREE_CODE (arg01) == LSHIFT_EXPR
11156                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg01, 0)))
11157             {
11158               tree tem = fold_build2_loc (loc, RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
11159                                       arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1));
11160               tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0), tem,
11161                                  build_int_cst (TREE_TYPE (arg0), 1));
11162               return fold_build2_loc (loc, code, type,
11163                                   fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg1), tem),
11164                                   arg1);
11165             }
11166         }
11167
11168       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
11169          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
11170          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
11171       if (integer_zerop (arg1)
11172           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
11173           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
11174               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
11175               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
11176               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
11177           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
11178         {
11179           tree newtype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (arg0));
11180           tree newmod = fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (arg0), newtype,
11181                                      fold_convert_loc (loc, newtype,
11182                                                        TREE_OPERAND (arg0, 0)),
11183                                      fold_convert_loc (loc, newtype,
11184                                                        TREE_OPERAND (arg0, 1)));
11185
11186           return fold_build2_loc (loc, code, type, newmod,
11187                               fold_convert_loc (loc, newtype, arg1));
11188         }
11189
11190       /* Fold ((X >> C1) & C2) == 0 and ((X >> C1) & C2) != 0 where
11191          C1 is a valid shift constant, and C2 is a power of two, i.e.
11192          a single bit.  */
11193       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11194           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == RSHIFT_EXPR
11195           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1))
11196              == INTEGER_CST
11197           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
11198           && integer_zerop (arg1))
11199         {
11200           tree itype = TREE_TYPE (arg0);
11201           tree arg001 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1);
11202           prec = TYPE_PRECISION (itype);
11203
11204           /* Check for a valid shift count.  */
11205           if (wi::ltu_p (arg001, prec))
11206             {
11207               tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11208               tree arg000 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
11209               unsigned HOST_WIDE_INT log2 = tree_log2 (arg01);
11210               /* If (C2 << C1) doesn't overflow, then ((X >> C1) & C2) != 0
11211                  can be rewritten as (X & (C2 << C1)) != 0.  */
11212               if ((log2 + TREE_INT_CST_LOW (arg001)) < prec)
11213                 {
11214                   tem = fold_build2_loc (loc, LSHIFT_EXPR, itype, arg01, arg001);
11215                   tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, itype, arg000, tem);
11216                   return fold_build2_loc (loc, code, type, tem,
11217                                           fold_convert_loc (loc, itype, arg1));
11218                 }
11219               /* Otherwise, for signed (arithmetic) shifts,
11220                  ((X >> C1) & C2) != 0 is rewritten as X < 0, and
11221                  ((X >> C1) & C2) == 0 is rewritten as X >= 0.  */
11222               else if (!TYPE_UNSIGNED (itype))
11223                 return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR, type,
11224                                     arg000, build_int_cst (itype, 0));
11225               /* Otherwise, of unsigned (logical) shifts,
11226                  ((X >> C1) & C2) != 0 is rewritten as (X,false), and
11227                  ((X >> C1) & C2) == 0 is rewritten as (X,true).  */
11228               else
11229                 return omit_one_operand_loc (loc, type,
11230                                          code == EQ_EXPR ? integer_one_node
11231                                                          : integer_zero_node,
11232                                          arg000);
11233             }
11234         }
11235
11236       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
11237          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
11238       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11239           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
11240           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
11241         return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
11242                             arg0, fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg0),
11243                                                     integer_zero_node));
11244
11245       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is the sign
11246          bit, then fold the expression into A < 0 or A >= 0.  */
11247       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (loc, code, arg0, arg1, type);
11248       if (tem)
11249         return tem;
11250
11251       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
11252          Similarly for NE_EXPR.  */
11253       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11254           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
11255           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
11256         {
11257           tree notc = fold_build1_loc (loc, BIT_NOT_EXPR,
11258                                    TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
11259                                    TREE_OPERAND (arg0, 1));
11260           tree dandnotc
11261             = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
11262                                fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg0), arg1),
11263                                notc);
11264           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
11265           if (integer_nonzerop (dandnotc))
11266             return omit_one_operand_loc (loc, type, rslt, arg0);
11267         }
11268
11269       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
11270       if ((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
11271            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
11272           /* Handle the constant case even without -O
11273              to make sure the warnings are given.  */
11274           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
11275         {
11276           t1 = optimize_bit_field_compare (loc, code, type, arg0, arg1);
11277           if (t1)
11278             return t1;
11279         }
11280
11281       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
11282          first character of the string vs zero.  To wit,
11283                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
11284                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
11285          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
11286          due to the return value of strlen being unsigned.  */
11287       if (TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR
11288           && integer_zerop (arg1))
11289         {
11290           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
11291
11292           if (fndecl
11293               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
11294               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
11295               && call_expr_nargs (arg0) == 1
11296               && TREE_CODE (TREE_TYPE (CALL_EXPR_ARG (arg0, 0))) == POINTER_TYPE)
11297             {
11298               tree iref = build_fold_indirect_ref_loc (loc,
11299                                                    CALL_EXPR_ARG (arg0, 0));
11300               return fold_build2_loc (loc, code, type, iref,
11301                                   build_int_cst (TREE_TYPE (iref), 0));
11302             }
11303         }
11304
11305       /* Fold (X >> C) != 0 into X < 0 if C is one less than the width
11306          of X.  Similarly fold (X >> C) == 0 into X >= 0.  */
11307       if (TREE_CODE (arg0) == RSHIFT_EXPR
11308           && integer_zerop (arg1)
11309           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
11310         {
11311           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11312           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11313           tree itype = TREE_TYPE (arg00);
11314           if (wi::eq_p (arg01, element_precision (itype) - 1))
11315             {
11316               if (TYPE_UNSIGNED (itype))
11317                 {
11318                   itype = signed_type_for (itype);
11319                   arg00 = fold_convert_loc (loc, itype, arg00);
11320                 }
11321               return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
11322                                   type, arg00, build_zero_cst (itype));
11323             }
11324         }
11325
11326       /* Fold (~X & C) == 0 into (X & C) != 0 and (~X & C) != 0 into
11327          (X & C) == 0 when C is a single bit.  */
11328       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11329           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_NOT_EXPR
11330           && integer_zerop (arg1)
11331           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
11332         {
11333           tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
11334                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0),
11335                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
11336           return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR,
11337                                   type, tem,
11338                                   fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg0),
11339                                                     arg1));
11340         }
11341
11342       /* Fold ((X & C) ^ C) eq/ne 0 into (X & C) ne/eq 0, when the
11343          constant C is a power of two, i.e. a single bit.  */
11344       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
11345           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
11346           && integer_zerop (arg1)
11347           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
11348           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
11349                               TREE_OPERAND (arg0, 1), OEP_ONLY_CONST))
11350         {
11351           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11352           return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
11353                               arg00, build_int_cst (TREE_TYPE (arg00), 0));
11354         }
11355
11356       /* Likewise, fold ((X ^ C) & C) eq/ne 0 into (X & C) ne/eq 0,
11357          when is C is a power of two, i.e. a single bit.  */
11358       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11359           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_XOR_EXPR
11360           && integer_zerop (arg1)
11361           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
11362           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
11363                               TREE_OPERAND (arg0, 1), OEP_ONLY_CONST))
11364         {
11365           tree arg000 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
11366           tem = fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg000),
11367                              arg000, TREE_OPERAND (arg0, 1));
11368           return fold_build2_loc (loc, code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
11369                               tem, build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 0));
11370         }
11371
11372       if (integer_zerop (arg1)
11373           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
11374         {
11375           tree res = constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
11376           return omit_one_operand_loc (loc, type, res, arg0);
11377         }
11378
11379       /* Fold (X & C) op (Y & C) as (X ^ Y) & C op 0", and symmetries.  */
11380       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
11381           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
11382         {
11383           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11384           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11385           tree arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
11386           tree arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
11387           tree itype = TREE_TYPE (arg0);
11388
11389           if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
11390             return fold_build2_loc (loc, code, type,
11391                                 fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, itype,
11392                                              fold_build2_loc (loc,
11393                                                           BIT_XOR_EXPR, itype,
11394                                                           arg00, arg10),
11395                                              arg01),
11396                                 build_zero_cst (itype));
11397
11398           if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
11399             return fold_build2_loc (loc, code, type,
11400                                 fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, itype,
11401                                              fold_build2_loc (loc,
11402                                                           BIT_XOR_EXPR, itype,
11403                                                           arg00, arg11),
11404                                              arg01),
11405                                 build_zero_cst (itype));
11406
11407           if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
11408             return fold_build2_loc (loc, code, type,
11409                                 fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, itype,
11410                                              fold_build2_loc (loc,
11411                                                           BIT_XOR_EXPR, itype,
11412                                                           arg01, arg10),
11413                                              arg00),
11414                                 build_zero_cst (itype));
11415
11416           if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
11417             return fold_build2_loc (loc, code, type,
11418                                 fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, itype,
11419                                              fold_build2_loc (loc,
11420                                                           BIT_XOR_EXPR, itype,
11421                                                           arg01, arg11),
11422                                              arg00),
11423                                 build_zero_cst (itype));
11424         }
11425
11426       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
11427           && TREE_CODE (arg1) == BIT_XOR_EXPR)
11428         {
11429           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11430           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11431           tree arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
11432           tree arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
11433           tree itype = TREE_TYPE (arg0);
11434
11435           /* Optimize (X ^ Z) op (Y ^ Z) as X op Y, and symmetries.
11436              operand_equal_p guarantees no side-effects so we don't need
11437              to use omit_one_operand on Z.  */
11438           if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
11439             return fold_build2_loc (loc, code, type, arg00,
11440                                     fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
11441                                                       arg10));
11442           if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
11443             return fold_build2_loc (loc, code, type, arg00,
11444                                     fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg00),
11445                                                       arg11));
11446           if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
11447             return fold_build2_loc (loc, code, type, arg01,
11448                                     fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg01),
11449                                                       arg10));
11450           if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
11451             return fold_build2_loc (loc, code, type, arg01,
11452                                     fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg01),
11453                                                       arg11));
11454
11455           /* Optimize (X ^ C1) op (Y ^ C2) as (X ^ (C1 ^ C2)) op Y.  */
11456           if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
11457               && TREE_CODE (arg11) == INTEGER_CST)
11458             {
11459               tem = fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, itype, arg01,
11460                                      fold_convert_loc (loc, itype, arg11));
11461               tem = fold_build2_loc (loc, BIT_XOR_EXPR, itype, arg00, tem);
11462               return fold_build2_loc (loc, code, type, tem,
11463                                       fold_convert_loc (loc, itype, arg10));
11464             }
11465         }
11466
11467       /* Attempt to simplify equality/inequality comparisons of complex
11468          values.  Only lower the comparison if the result is known or
11469          can be simplified to a single scalar comparison.  */
11470       if ((TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR
11471            || TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
11472           && (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR
11473               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST))
11474         {
11475           tree real0, imag0, real1, imag1;
11476           tree rcond, icond;
11477
11478           if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
11479             {
11480               real0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
11481               imag0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11482             }
11483           else
11484             {
11485               real0 = TREE_REALPART (arg0);
11486               imag0 = TREE_IMAGPART (arg0);
11487             }
11488
11489           if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR)
11490             {
11491               real1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
11492               imag1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
11493             }
11494           else
11495             {
11496               real1 = TREE_REALPART (arg1);
11497               imag1 = TREE_IMAGPART (arg1);
11498             }
11499
11500           rcond = fold_binary_loc (loc, code, type, real0, real1);
11501           if (rcond && TREE_CODE (rcond) == INTEGER_CST)
11502             {
11503               if (integer_zerop (rcond))
11504                 {
11505                   if (code == EQ_EXPR)
11506                     return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_false_node,
11507                                               imag0, imag1);
11508                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type, imag0, imag1);
11509                 }
11510               else
11511                 {
11512                   if (code == NE_EXPR)
11513                     return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_true_node,
11514                                               imag0, imag1);
11515                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, imag0, imag1);
11516                 }
11517             }
11518
11519           icond = fold_binary_loc (loc, code, type, imag0, imag1);
11520           if (icond && TREE_CODE (icond) == INTEGER_CST)
11521             {
11522               if (integer_zerop (icond))
11523                 {
11524                   if (code == EQ_EXPR)
11525                     return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_false_node,
11526                                               real0, real1);
11527                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type, real0, real1);
11528                 }
11529               else
11530                 {
11531                   if (code == NE_EXPR)
11532                     return omit_two_operands_loc (loc, type, boolean_true_node,
11533                                               real0, real1);
11534                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, real0, real1);
11535                 }
11536             }
11537         }
11538
11539       return NULL_TREE;
11540
11541     case LT_EXPR:
11542     case GT_EXPR:
11543     case LE_EXPR:
11544     case GE_EXPR:
11545       tem = fold_comparison (loc, code, type, op0, op1);
11546       if (tem != NULL_TREE)
11547         return tem;
11548
11549       /* Transform comparisons of the form X +- C CMP X.  */
11550       if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
11551           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
11552           && ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
11553                && !HONOR_SNANS (arg0))
11554               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
11555                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))))
11556         {
11557           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
11558           enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
11559           int is_positive;
11560
11561           if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST)
11562             is_positive = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg01)) ? -1 : 1;
11563           else
11564             is_positive = tree_int_cst_sgn (arg01);
11565
11566           /* (X - c) > X becomes false.  */
11567           if (code == GT_EXPR
11568               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
11569                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
11570             {
11571               if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
11572                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11573                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
11574                                         "occur when assuming that (X - c) > X "
11575                                         "is always false"),
11576                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11577               return constant_boolean_node (0, type);
11578             }
11579
11580           /* Likewise (X + c) < X becomes false.  */
11581           if (code == LT_EXPR
11582               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
11583                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
11584             {
11585               if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
11586                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11587                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
11588                                         "occur when assuming that "
11589                                         "(X + c) < X is always false"),
11590                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11591               return constant_boolean_node (0, type);
11592             }
11593
11594           /* Convert (X - c) <= X to true.  */
11595           if (!HONOR_NANS (arg1)
11596               && code == LE_EXPR
11597               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
11598                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
11599             {
11600               if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
11601                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11602                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
11603                                         "occur when assuming that "
11604                                         "(X - c) <= X is always true"),
11605                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11606               return constant_boolean_node (1, type);
11607             }
11608
11609           /* Convert (X + c) >= X to true.  */
11610           if (!HONOR_NANS (arg1)
11611               && code == GE_EXPR
11612               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
11613                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
11614             {
11615               if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
11616                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11617                 fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not "
11618                                         "occur when assuming that "
11619                                         "(X + c) >= X is always true"),
11620                                        WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11621               return constant_boolean_node (1, type);
11622             }
11623
11624           if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST)
11625             {
11626               /* Convert X + c > X and X - c < X to true for integers.  */
11627               if (code == GT_EXPR
11628                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
11629                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
11630                 {
11631                   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11632                     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does "
11633                                             "not occur when assuming that "
11634                                             "(X + c) > X is always true"),
11635                                            WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11636                   return constant_boolean_node (1, type);
11637                 }
11638
11639               if (code == LT_EXPR
11640                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
11641                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
11642                 {
11643                   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11644                     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does "
11645                                             "not occur when assuming that "
11646                                             "(X - c) < X is always true"),
11647                                            WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11648                   return constant_boolean_node (1, type);
11649                 }
11650
11651               /* Convert X + c <= X and X - c >= X to false for integers.  */
11652               if (code == LE_EXPR
11653                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
11654                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
11655                 {
11656                   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11657                     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does "
11658                                             "not occur when assuming that "
11659                                             "(X + c) <= X is always false"),
11660                                            WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11661                   return constant_boolean_node (0, type);
11662                 }
11663
11664               if (code == GE_EXPR
11665                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
11666                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
11667                 {
11668                   if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (arg1)))
11669                     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does "
11670                                             "not occur when assuming that "
11671                                             "(X - c) >= X is always false"),
11672                                            WARN_STRICT_OVERFLOW_ALL);
11673                   return constant_boolean_node (0, type);
11674                 }
11675             }
11676         }
11677
11678       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
11679          the specified precision will have known values.  */
11680       {
11681         tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
11682         unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
11683
11684         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
11685             && (INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type) || POINTER_TYPE_P (arg1_type)))
11686           {
11687             wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
11688             wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
11689             wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
11690
11691             if (wi::eq_p (arg1, max))
11692               switch (code)
11693                 {
11694                 case GT_EXPR:
11695                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
11696
11697                 case GE_EXPR:
11698                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, op0, op1);
11699
11700                 case LE_EXPR:
11701                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg0);
11702
11703                 case LT_EXPR:
11704                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type, op0, op1);
11705
11706                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
11707                    reached because of previous transformations.  */
11708
11709                 default:
11710                   break;
11711                 }
11712             else if (wi::eq_p (arg1, max - 1))
11713               switch (code)
11714                 {
11715                 case GT_EXPR:
11716                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1,
11717                                       build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1));
11718                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type,
11719                                       fold_convert_loc (loc,
11720                                                         TREE_TYPE (arg1), arg0),
11721                                       arg1);
11722                 case LE_EXPR:
11723                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1,
11724                                       build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1));
11725                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type,
11726                                       fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg1),
11727                                                         arg0),
11728                                       arg1);
11729                 default:
11730                   break;
11731                 }
11732             else if (wi::eq_p (arg1, min))
11733               switch (code)
11734                 {
11735                 case LT_EXPR:
11736                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_zero_node, arg0);
11737
11738                 case LE_EXPR:
11739                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type, op0, op1);
11740
11741                 case GE_EXPR:
11742                   return omit_one_operand_loc (loc, type, integer_one_node, arg0);
11743
11744                 case GT_EXPR:
11745                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type, op0, op1);
11746
11747                 default:
11748                   break;
11749                 }
11750             else if (wi::eq_p (arg1, min + 1))
11751               switch (code)
11752                 {
11753                 case GE_EXPR:
11754                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
11755                                       build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1));
11756                   return fold_build2_loc (loc, NE_EXPR, type,
11757                                       fold_convert_loc (loc,
11758                                                         TREE_TYPE (arg1), arg0),
11759                                       arg1);
11760                 case LT_EXPR:
11761                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
11762                                       build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1));
11763                   return fold_build2_loc (loc, EQ_EXPR, type,
11764                                       fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg1),
11765                                                         arg0),
11766                                       arg1);
11767                 default:
11768                   break;
11769                 }
11770
11771             else if (wi::eq_p (arg1, signed_max)
11772                      && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
11773                      /* We will flip the signedness of the comparison operator
11774                         associated with the mode of arg1, so the sign bit is
11775                         specified by this mode.  Check that arg1 is the signed
11776                         max associated with this sign bit.  */
11777                      && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
11778                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
11779                      && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
11780               {
11781                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
11782                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
11783                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11784                   {
11785                     tree st = signed_type_for (arg1_type);
11786                     return fold_build2_loc (loc,
11787                                         code == LE_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
11788                                         type, fold_convert_loc (loc, st, arg0),
11789                                         build_int_cst (st, 0));
11790                   }
11791               }
11792           }
11793       }
11794
11795       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
11796          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
11797          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
11798          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
11799          and a comparison, and is probably faster.  */
11800       if (code == LE_EXPR
11801           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
11802           && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
11803           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
11804           && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
11805           && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
11806           && !TREE_OVERFLOW (tem))
11807         return fold_build2_loc (loc, TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
11808                             build2 (GE_EXPR, type,
11809                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
11810                             build2 (LE_EXPR, type,
11811                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
11812
11813       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
11814       strict_overflow_p = false;
11815       if (code == GE_EXPR
11816           && (integer_zerop (arg1)
11817               || (! HONOR_NANS (arg0)
11818                   && real_zerop (arg1)))
11819           && tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0, &strict_overflow_p))
11820         {
11821           if (strict_overflow_p)
11822             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
11823                                     "when simplifying comparison of "
11824                                     "absolute value and zero"),
11825                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
11826           return omit_one_operand_loc (loc, type,
11827                                        constant_boolean_node (true, type),
11828                                        arg0);
11829         }
11830
11831       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
11832       strict_overflow_p = false;
11833       if (code == LT_EXPR
11834           && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1))
11835           && tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0, &strict_overflow_p))
11836         {
11837           if (strict_overflow_p)
11838             fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
11839                                     "when simplifying comparison of "
11840                                     "absolute value and zero"),
11841                                    WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
11842           return omit_one_operand_loc (loc, type,
11843                                        constant_boolean_node (false, type),
11844                                        arg0);
11845         }
11846
11847       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
11848          and similarly for >= into !=.  */
11849       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
11850           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
11851           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
11852           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
11853         return build2_loc (loc, code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
11854                            build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
11855                                    TREE_OPERAND (arg1, 1)),
11856                            build_zero_cst (TREE_TYPE (arg0)));
11857
11858       /* Similarly for X < (cast) (1 << Y).  But cast can't be narrowing,
11859          otherwise Y might be >= # of bits in X's type and thus e.g.
11860          (unsigned char) (1 << Y) for Y 15 might be 0.
11861          If the cast is widening, then 1 << Y should have unsigned type,
11862          otherwise if Y is number of bits in the signed shift type minus 1,
11863          we can't optimize this.  E.g. (unsigned long long) (1 << Y) for Y
11864          31 might be 0xffffffff80000000.  */
11865       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
11866           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
11867           && CONVERT_EXPR_P (arg1)
11868           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
11869           && (element_precision (TREE_TYPE (arg1))
11870               >= element_precision (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0))))
11871           && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
11872               || (element_precision (TREE_TYPE (arg1))
11873                   == element_precision (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)))))
11874           && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
11875         {
11876           tem = build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
11877                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 1));
11878           return build2_loc (loc, code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
11879                              fold_convert_loc (loc, TREE_TYPE (arg0), tem),
11880                              build_zero_cst (TREE_TYPE (arg0)));
11881         }
11882
11883       return NULL_TREE;
11884
11885     case UNORDERED_EXPR:
11886     case ORDERED_EXPR:
11887     case UNLT_EXPR:
11888     case UNLE_EXPR:
11889     case UNGT_EXPR:
11890     case UNGE_EXPR:
11891     case UNEQ_EXPR:
11892     case LTGT_EXPR:
11893       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
11894         {
11895           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
11896           if (t1 != NULL_TREE)
11897             return t1;
11898         }
11899
11900       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
11901       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
11902           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
11903           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
11904         {
11905           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
11906                ? integer_zero_node
11907                : integer_one_node;
11908           return omit_one_operand_loc (loc, type, t1, arg1);
11909         }
11910
11911       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
11912       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
11913           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
11914           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
11915         {
11916           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
11917                ? integer_zero_node
11918                : integer_one_node;
11919           return omit_one_operand_loc (loc, type, t1, arg0);
11920         }
11921
11922       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
11923       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
11924           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
11925         return constant_boolean_node (1, type);
11926
11927       if (code == LTGT_EXPR
11928           && !flag_trapping_math
11929           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
11930         return constant_boolean_node (0, type);
11931
11932       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
11933       {
11934         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
11935         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
11936         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
11937
11938         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
11939           newtype = TREE_TYPE (targ1);
11940
11941         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
11942           return fold_build2_loc (loc, code, type,
11943                               fold_convert_loc (loc, newtype, targ0),
11944                               fold_convert_loc (loc, newtype, targ1));
11945       }
11946
11947       return NULL_TREE;
11948
11949     case COMPOUND_EXPR:
11950       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
11951          nor an integer constant expression.  */
11952       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
11953         return NULL_TREE;
11954       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
11955       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
11956                                  : fold_convert_loc (loc, type, arg1);
11957       return pedantic_non_lvalue_loc (loc, tem);
11958
11959     case ASSERT_EXPR:
11960       /* An ASSERT_EXPR should never be passed to fold_binary.  */
11961       gcc_unreachable ();
11962
11963     default:
11964       return NULL_TREE;
11965     } /* switch (code) */
11966 }
11967
11968 /* Callback for walk_tree, looking for LABEL_EXPR.  Return *TP if it is
11969    a LABEL_EXPR; otherwise return NULL_TREE.  Do not check the subtrees
11970    of GOTO_EXPR.  */
11971
11972 static tree
11973 contains_label_1 (tree *tp, int *walk_subtrees, void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
11974 {
11975   switch (TREE_CODE (*tp))
11976     {
11977     case LABEL_EXPR:
11978       return *tp;
11979
11980     case GOTO_EXPR:
11981       *walk_subtrees = 0;
11982
11983       /* ... fall through ...  */
11984
11985     default:
11986       return NULL_TREE;
11987     }
11988 }
11989
11990 /* Return whether the sub-tree ST contains a label which is accessible from
11991    outside the sub-tree.  */
11992
11993 static bool
11994 contains_label_p (tree st)
11995 {
11996   return
11997    (walk_tree_without_duplicates (&st, contains_label_1 , NULL) != NULL_TREE);
11998 }
11999
12000 /* Fold a ternary expression of code CODE and type TYPE with operands
12001    OP0, OP1, and OP2.  Return the folded expression if folding is
12002    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
12003
12004 tree
12005 fold_ternary_loc (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
12006                   tree op0, tree op1, tree op2)
12007 {
12008   tree tem;
12009   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE, arg2 = NULL_TREE;
12010   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
12011
12012   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
12013               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 3);
12014
12015   /* If this is a commutative operation, and OP0 is a constant, move it
12016      to OP1 to reduce the number of tests below.  */
12017   if (commutative_ternary_tree_code (code)
12018       && tree_swap_operands_p (op0, op1, true))
12019     return fold_build3_loc (loc, code, type, op1, op0, op2);
12020
12021   tem = generic_simplify (loc, code, type, op0, op1, op2);
12022   if (tem)
12023     return tem;
12024
12025   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is safe
12026      for every expression, except for a comparison expression because
12027      its signedness is derived from its operands.  So, in the latter
12028      case, only strip conversions that don't change the signedness.
12029
12030      Note that this is done as an internal manipulation within the
12031      constant folder, in order to find the simplest representation of
12032      the arguments so that their form can be studied.  In any cases,
12033      the appropriate type conversions should be put back in the tree
12034      that will get out of the constant folder.  */
12035   if (op0)
12036     {
12037       arg0 = op0;
12038       STRIP_NOPS (arg0);
12039     }
12040
12041   if (op1)
12042     {
12043       arg1 = op1;
12044       STRIP_NOPS (arg1);
12045     }
12046
12047   if (op2)
12048     {
12049       arg2 = op2;
12050       STRIP_NOPS (arg2);
12051     }
12052
12053   switch (code)
12054     {
12055     case COMPONENT_REF:
12056       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
12057           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
12058         {
12059           unsigned HOST_WIDE_INT idx;
12060           tree field, value;
12061           FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg0), idx, field, value)
12062             if (field == arg1)
12063               return value;
12064         }
12065       return NULL_TREE;
12066
12067     case COND_EXPR:
12068     case VEC_COND_EXPR:
12069       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
12070          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
12071       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
12072         {
12073           tree unused_op = integer_zerop (arg0) ? op1 : op2;
12074           tem = integer_zerop (arg0) ? op2 : op1;
12075           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
12076              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
12077              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
12078              Avoid throwing away that operand which contains label.  */
12079           if ((!TREE_SIDE_EFFECTS (unused_op)
12080                || !contains_label_p (unused_op))
12081               && (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
12082                   || VOID_TYPE_P (type)))
12083             return pedantic_non_lvalue_loc (loc, tem);
12084           return NULL_TREE;
12085         }
12086       else if (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST)
12087         {
12088           if ((TREE_CODE (arg1) == VECTOR_CST
12089                || TREE_CODE (arg1) == CONSTRUCTOR)
12090               && (TREE_CODE (arg2) == VECTOR_CST
12091                   || TREE_CODE (arg2) == CONSTRUCTOR))
12092             {
12093               unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i;
12094               unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, nelts);
12095               gcc_assert (nelts == VECTOR_CST_NELTS (arg0));
12096               for (i = 0; i < nelts; i++)
12097                 {
12098                   tree val = VECTOR_CST_ELT (arg0, i);
12099                   if (integer_all_onesp (val))
12100                     sel[i] = i;
12101                   else if (integer_zerop (val))
12102                     sel[i] = nelts + i;
12103                   else /* Currently unreachable.  */
12104                     return NULL_TREE;
12105                 }
12106               tree t = fold_vec_perm (type, arg1, arg2, sel);
12107               if (t != NULL_TREE)
12108                 return t;
12109             }
12110         }
12111
12112       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
12113          simpler expression, depending on the operation and the values
12114          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
12115          for reasons given above each one.
12116
12117          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
12118       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
12119           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
12120                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
12121           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (arg1)))
12122         {
12123           tem = fold_cond_expr_with_comparison (loc, type, arg0, op1, op2);
12124           if (tem)
12125             return tem;
12126         }
12127
12128       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
12129           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
12130                                              op2,
12131                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
12132           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (op2)))
12133         {
12134           location_t loc0 = expr_location_or (arg0, loc);
12135           tem = fold_invert_truthvalue (loc0, arg0);
12136           if (tem && COMPARISON_CLASS_P (tem))
12137             {
12138               tem = fold_cond_expr_with_comparison (loc, type, tem, op2, op1);
12139               if (tem)
12140                 return tem;
12141             }
12142         }
12143
12144       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
12145          since that produces better jump optimization results.  */
12146       if (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
12147           && tree_swap_operands_p (op1, op2, false))
12148         {
12149           location_t loc0 = expr_location_or (arg0, loc);
12150           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
12151              it was a floating-point inequality comparison, don't do
12152              anything.  */
12153           tem = fold_invert_truthvalue (loc0, arg0);
12154           if (tem)
12155             return fold_build3_loc (loc, code, type, tem, op2, op1);
12156         }
12157
12158       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
12159       if ((code == VEC_COND_EXPR ? integer_all_onesp (op1)
12160                                  : (integer_onep (op1)
12161                                     && !VECTOR_TYPE_P (type)))
12162           && integer_zerop (op2)
12163           /* If we try to convert OP0 to our type, the
12164              call to fold will try to move the conversion inside
12165              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
12166              is probably the best choice, so leave it alone.  */
12167           && type == TREE_TYPE (arg0))
12168         return pedantic_non_lvalue_loc (loc, arg0);
12169
12170       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
12171          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
12172       if (integer_zerop (op1)
12173           && (code == VEC_COND_EXPR ? integer_all_onesp (op2)
12174                                     : (integer_onep (op2)
12175                                        && !VECTOR_TYPE_P (type)))
12176           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
12177         return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
12178                                     fold_convert_loc (loc, type,
12179                                               invert_truthvalue_loc (loc,
12180                                                                      arg0)));
12181
12182       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
12183       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
12184           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
12185           && integer_zerop (op2)
12186           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
12187         {
12188           /* sign_bit_p looks through both zero and sign extensions,
12189              but for this optimization only sign extensions are
12190              usable.  */
12191           tree tem2 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
12192           while (tem != tem2)
12193             {
12194               if (TREE_CODE (tem2) != NOP_EXPR
12195                   || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (tem2, 0))))
12196                 {
12197                   tem = NULL_TREE;
12198                   break;
12199                 }
12200               tem2 = TREE_OPERAND (tem2, 0);
12201             }
12202           /* sign_bit_p only checks ARG1 bits within A's precision.
12203              If <sign bit of A> has wider type than A, bits outside
12204              of A's precision in <sign bit of A> need to be checked.
12205              If they are all 0, this optimization needs to be done
12206              in unsigned A's type, if they are all 1 in signed A's type,
12207              otherwise this can't be done.  */
12208           if (tem
12209               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
12210                  < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1))
12211               && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem))
12212                  < TYPE_PRECISION (type))
12213             {
12214               int inner_width, outer_width;
12215               tree tem_type;
12216
12217               inner_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem));
12218               outer_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
12219               if (outer_width > TYPE_PRECISION (type))
12220                 outer_width = TYPE_PRECISION (type);
12221
12222               wide_int mask = wi::shifted_mask
12223                 (inner_width, outer_width - inner_width, false,
12224                  TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1)));
12225
12226               wide_int common = mask & arg1;
12227               if (common == mask)
12228                 {
12229                   tem_type = signed_type_for (TREE_TYPE (tem));
12230                   tem = fold_convert_loc (loc, tem_type, tem);
12231                 }
12232               else if (common == 0)
12233                 {
12234                   tem_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (tem));
12235                   tem = fold_convert_loc (loc, tem_type, tem);
12236                 }
12237               else
12238                 tem = NULL;
12239             }
12240
12241           if (tem)
12242             return
12243               fold_convert_loc (loc, type,
12244                                 fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR,
12245                                              TREE_TYPE (tem), tem,
12246                                              fold_convert_loc (loc,
12247                                                                TREE_TYPE (tem),
12248                                                                arg1)));
12249         }
12250
12251       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
12252          already handled above.  */
12253       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
12254           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
12255           && integer_zerop (op2)
12256           && integer_pow2p (arg1))
12257         {
12258           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
12259           STRIP_NOPS (tem);
12260           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
12261               && tree_fits_uhwi_p (TREE_OPERAND (tem, 1))
12262               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
12263                  tree_to_uhwi (TREE_OPERAND (tem, 1)))
12264             return fold_build2_loc (loc, BIT_AND_EXPR, type,
12265                                 TREE_OPERAND (tem, 0), arg1);
12266         }
12267
12268       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
12269          is probably obsolete because the first operand should be a
12270          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
12271          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
12272       if (integer_zerop (op2)
12273           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
12274           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
12275           && integer_pow2p (arg1)
12276           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
12277           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
12278                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
12279         return pedantic_non_lvalue_loc (loc,
12280                                     fold_convert_loc (loc, type,
12281                                                       TREE_OPERAND (arg0, 0)));
12282
12283       /* Disable the transformations below for vectors, since
12284          fold_binary_op_with_conditional_arg may undo them immediately,
12285          yielding an infinite loop.  */
12286       if (code == VEC_COND_EXPR)
12287         return NULL_TREE;
12288
12289       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
12290       if (integer_zerop (op2)
12291           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
12292           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
12293           && (code == VEC_COND_EXPR || !VECTOR_TYPE_P (type)))
12294         return fold_build2_loc (loc, code == VEC_COND_EXPR ? BIT_AND_EXPR
12295                                                            : TRUTH_ANDIF_EXPR,
12296                                 type, fold_convert_loc (loc, type, arg0), arg1);
12297
12298       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
12299       if (code == VEC_COND_EXPR ? integer_all_onesp (op2) : integer_onep (op2)
12300           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
12301           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
12302           && (code == VEC_COND_EXPR || !VECTOR_TYPE_P (type)))
12303         {
12304           location_t loc0 = expr_location_or (arg0, loc);
12305           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
12306           tem = fold_invert_truthvalue (loc0, arg0);
12307           if (tem)
12308             return fold_build2_loc (loc, code == VEC_COND_EXPR
12309                                          ? BIT_IOR_EXPR
12310                                          : TRUTH_ORIF_EXPR,
12311                                     type, fold_convert_loc (loc, type, tem),
12312                                     arg1);
12313         }
12314
12315       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
12316       if (integer_zerop (arg1)
12317           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
12318           && truth_value_p (TREE_CODE (op2))
12319           && (code == VEC_COND_EXPR || !VECTOR_TYPE_P (type)))
12320         {
12321           location_t loc0 = expr_location_or (arg0, loc);
12322           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
12323           tem = fold_invert_truthvalue (loc0, arg0);
12324           if (tem)
12325             return fold_build2_loc (loc, code == VEC_COND_EXPR
12326                                          ? BIT_AND_EXPR : TRUTH_ANDIF_EXPR,
12327                                     type, fold_convert_loc (loc, type, tem),
12328                                     op2);
12329         }
12330
12331       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
12332       if (code == VEC_COND_EXPR ? integer_all_onesp (arg1) : integer_onep (arg1)
12333           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
12334           && truth_value_p (TREE_CODE (op2))
12335           && (code == VEC_COND_EXPR || !VECTOR_TYPE_P (type)))
12336         return fold_build2_loc (loc, code == VEC_COND_EXPR
12337                                      ? BIT_IOR_EXPR : TRUTH_ORIF_EXPR,
12338                                 type, fold_convert_loc (loc, type, arg0), op2);
12339
12340       return NULL_TREE;
12341
12342     case CALL_EXPR:
12343       /* CALL_EXPRs used to be ternary exprs.  Catch any mistaken uses
12344          of fold_ternary on them.  */
12345       gcc_unreachable ();
12346
12347     case BIT_FIELD_REF:
12348       if ((TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST
12349            || (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
12350                && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == VECTOR_TYPE))
12351           && (type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0))
12352               || (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE
12353                   && TREE_TYPE (type) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0)))))
12354         {
12355           tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
12356           unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
12357           unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (arg1);
12358           unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (op2);
12359
12360           if (n != 0
12361               && (idx % width) == 0
12362               && (n % width) == 0
12363               && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0)))
12364             {
12365               idx = idx / width;
12366               n = n / width;
12367
12368               if (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST)
12369                 {
12370                   if (n == 1)
12371                     return VECTOR_CST_ELT (arg0, idx);
12372
12373                   tree *vals = XALLOCAVEC (tree, n);
12374                   for (unsigned i = 0; i < n; ++i)
12375                     vals[i] = VECTOR_CST_ELT (arg0, idx + i);
12376                   return build_vector (type, vals);
12377                 }
12378
12379               /* Constructor elements can be subvectors.  */
12380               unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
12381               if (CONSTRUCTOR_NELTS (arg0) != 0)
12382                 {
12383                   tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (arg0, 0)->value);
12384                   if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
12385                     k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
12386                 }
12387
12388               /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
12389               if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
12390                 {
12391                   if (CONSTRUCTOR_NELTS (arg0) == 0)
12392                     return build_constructor (type, NULL);
12393                   idx /= k;
12394                   n /= k;
12395                   if (n == 1)
12396                     {
12397                       if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (arg0))
12398                         return CONSTRUCTOR_ELT (arg0, idx)->value;
12399                       return build_zero_cst (type);
12400                     }
12401
12402                   vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
12403                   vec_alloc (vals, n);
12404                   for (unsigned i = 0;
12405                        i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (arg0);
12406                        ++i)
12407                     CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
12408                                             CONSTRUCTOR_ELT
12409                                               (arg0, idx + i)->value);
12410                   return build_constructor (type, vals);
12411                 }
12412               /* The bitfield references a single constructor element.  */
12413               else if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
12414                 {
12415                   if (CONSTRUCTOR_NELTS (arg0) <= idx / k)
12416                     return build_zero_cst (type);
12417                   else if (n == k)
12418                     return CONSTRUCTOR_ELT (arg0, idx / k)->value;
12419                   else
12420                     return fold_build3_loc (loc, code, type,
12421                       CONSTRUCTOR_ELT (arg0, idx / k)->value, op1,
12422                       build_int_cst (TREE_TYPE (op2), (idx % k) * width));
12423                 }
12424             }
12425         }
12426
12427       /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
12428       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
12429           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) == tree_to_uhwi (arg1)
12430           && integer_zerop (op2))
12431         return fold_convert_loc (loc, type, arg0);
12432
12433       /* On constants we can use native encode/interpret to constant
12434          fold (nearly) all BIT_FIELD_REFs.  */
12435       if (CONSTANT_CLASS_P (arg0)
12436           && can_native_interpret_type_p (type)
12437           && tree_fits_uhwi_p (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (arg0)))
12438           /* This limitation should not be necessary, we just need to
12439              round this up to mode size.  */
12440           && tree_to_uhwi (op1) % BITS_PER_UNIT == 0
12441           /* Need bit-shifting of the buffer to relax the following.  */
12442           && tree_to_uhwi (op2) % BITS_PER_UNIT == 0)
12443         {
12444           unsigned HOST_WIDE_INT bitpos = tree_to_uhwi (op2);
12445           unsigned HOST_WIDE_INT bitsize = tree_to_uhwi (op1);
12446           unsigned HOST_WIDE_INT clen;
12447           clen = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE_UNIT (TREE_TYPE (arg0)));
12448           /* ???  We cannot tell native_encode_expr to start at
12449              some random byte only.  So limit us to a reasonable amount
12450              of work.  */
12451           if (clen <= 4096)
12452             {
12453               unsigned char *b = XALLOCAVEC (unsigned char, clen);
12454               unsigned HOST_WIDE_INT len = native_encode_expr (arg0, b, clen);
12455               if (len > 0
12456                   && len * BITS_PER_UNIT >= bitpos + bitsize)
12457                 {
12458                   tree v = native_interpret_expr (type,
12459                                                   b + bitpos / BITS_PER_UNIT,
12460                                                   bitsize / BITS_PER_UNIT);
12461                   if (v)
12462                     return v;
12463                 }
12464             }
12465         }
12466
12467       return NULL_TREE;
12468
12469     case FMA_EXPR:
12470       /* For integers we can decompose the FMA if possible.  */
12471       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST
12472           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
12473         return fold_build2_loc (loc, PLUS_EXPR, type,
12474                                 const_binop (MULT_EXPR, arg0, arg1), arg2);
12475       if (integer_zerop (arg2))
12476         return fold_build2_loc (loc, MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
12477
12478       return fold_fma (loc, type, arg0, arg1, arg2);
12479
12480     case VEC_PERM_EXPR:
12481       if (TREE_CODE (arg2) == VECTOR_CST)
12482         {
12483           unsigned int nelts = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type), i, mask, mask2;
12484           unsigned char *sel = XALLOCAVEC (unsigned char, 2 * nelts);
12485           unsigned char *sel2 = sel + nelts;
12486           bool need_mask_canon = false;
12487           bool need_mask_canon2 = false;
12488           bool all_in_vec0 = true;
12489           bool all_in_vec1 = true;
12490           bool maybe_identity = true;
12491           bool single_arg = (op0 == op1);
12492           bool changed = false;
12493
12494           mask2 = 2 * nelts - 1;
12495           mask = single_arg ? (nelts - 1) : mask2;
12496           gcc_assert (nelts == VECTOR_CST_NELTS (arg2));
12497           for (i = 0; i < nelts; i++)
12498             {
12499               tree val = VECTOR_CST_ELT (arg2, i);
12500               if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST)
12501                 return NULL_TREE;
12502
12503               /* Make sure that the perm value is in an acceptable
12504                  range.  */
12505               wide_int t = val;
12506               need_mask_canon |= wi::gtu_p (t, mask);
12507               need_mask_canon2 |= wi::gtu_p (t, mask2);
12508               sel[i] = t.to_uhwi () & mask;
12509               sel2[i] = t.to_uhwi () & mask2;
12510
12511               if (sel[i] < nelts)
12512                 all_in_vec1 = false;
12513               else
12514                 all_in_vec0 = false;
12515
12516               if ((sel[i] & (nelts-1)) != i)
12517                 maybe_identity = false;
12518             }
12519
12520           if (maybe_identity)
12521             {
12522               if (all_in_vec0)
12523                 return op0;
12524               if (all_in_vec1)
12525                 return op1;
12526             }
12527
12528           if (all_in_vec0)
12529             op1 = op0;
12530           else if (all_in_vec1)
12531             {
12532               op0 = op1;
12533               for (i = 0; i < nelts; i++)
12534                 sel[i] -= nelts;
12535               need_mask_canon = true;
12536             }
12537
12538           if ((TREE_CODE (op0) == VECTOR_CST
12539                || TREE_CODE (op0) == CONSTRUCTOR)
12540               && (TREE_CODE (op1) == VECTOR_CST
12541                   || TREE_CODE (op1) == CONSTRUCTOR))
12542             {
12543               tree t = fold_vec_perm (type, op0, op1, sel);
12544               if (t != NULL_TREE)
12545                 return t;
12546             }
12547
12548           if (op0 == op1 && !single_arg)
12549             changed = true;
12550
12551           /* Some targets are deficient and fail to expand a single
12552              argument permutation while still allowing an equivalent
12553              2-argument version.  */
12554           if (need_mask_canon && arg2 == op2
12555               && !can_vec_perm_p (TYPE_MODE (type), false, sel)
12556               && can_vec_perm_p (TYPE_MODE (type), false, sel2))
12557             {
12558               need_mask_canon = need_mask_canon2;
12559               sel = sel2;
12560             }
12561
12562           if (need_mask_canon && arg2 == op2)
12563             {
12564               tree *tsel = XALLOCAVEC (tree, nelts);
12565               tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg2));
12566               for (i = 0; i < nelts; i++)
12567                 tsel[i] = build_int_cst (eltype, sel[i]);
12568               op2 = build_vector (TREE_TYPE (arg2), tsel);
12569               changed = true;
12570             }
12571
12572           if (changed)
12573             return build3_loc (loc, VEC_PERM_EXPR, type, op0, op1, op2);
12574         }
12575       return NULL_TREE;
12576
12577     default:
12578       return NULL_TREE;
12579     } /* switch (code) */
12580 }
12581
12582 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
12583    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
12584    and application of the associative law.
12585    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
12586    are careful not to change the type of the overall expression).
12587    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
12588    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
12589
12590 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
12591 # define fold(x) fold_1 (x)
12592 static tree fold_1 (tree);
12593 static
12594 #endif
12595 tree
12596 fold (tree expr)
12597 {
12598   const tree t = expr;
12599   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
12600   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
12601   tree tem;
12602   location_t loc = EXPR_LOCATION (expr);
12603
12604   /* Return right away if a constant.  */
12605   if (kind == tcc_constant)
12606     return t;
12607
12608   /* CALL_EXPR-like objects with variable numbers of operands are
12609      treated specially.  */
12610   if (kind == tcc_vl_exp)
12611     {
12612       if (code == CALL_EXPR)
12613         {
12614           tem = fold_call_expr (loc, expr, false);
12615           return tem ? tem : expr;
12616         }
12617       return expr;
12618     }
12619
12620   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
12621     {
12622       tree type = TREE_TYPE (t);
12623       tree op0, op1, op2;
12624
12625       switch (TREE_CODE_LENGTH (code))
12626         {
12627         case 1:
12628           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
12629           tem = fold_unary_loc (loc, code, type, op0);
12630           return tem ? tem : expr;
12631         case 2:
12632           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
12633           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
12634           tem = fold_binary_loc (loc, code, type, op0, op1);
12635           return tem ? tem : expr;
12636         case 3:
12637           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
12638           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
12639           op2 = TREE_OPERAND (t, 2);
12640           tem = fold_ternary_loc (loc, code, type, op0, op1, op2);
12641           return tem ? tem : expr;
12642         default:
12643           break;
12644         }
12645     }
12646
12647   switch (code)
12648     {
12649     case ARRAY_REF:
12650       {
12651         tree op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
12652         tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
12653
12654         if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
12655             && TREE_CODE (op0) == CONSTRUCTOR
12656             && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (op0)))
12657           {
12658             vec<constructor_elt, va_gc> *elts = CONSTRUCTOR_ELTS (op0);
12659             unsigned HOST_WIDE_INT end = vec_safe_length (elts);
12660             unsigned HOST_WIDE_INT begin = 0;
12661
12662             /* Find a matching index by means of a binary search.  */
12663             while (begin != end)
12664               {
12665                 unsigned HOST_WIDE_INT middle = (begin + end) / 2;
12666                 tree index = (*elts)[middle].index;
12667
12668                 if (TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
12669                     && tree_int_cst_lt (index, op1))
12670                   begin = middle + 1;
12671                 else if (TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
12672                          && tree_int_cst_lt (op1, index))
12673                   end = middle;
12674                 else if (TREE_CODE (index) == RANGE_EXPR
12675                          && tree_int_cst_lt (TREE_OPERAND (index, 1), op1))
12676                   begin = middle + 1;
12677                 else if (TREE_CODE (index) == RANGE_EXPR
12678                          && tree_int_cst_lt (op1, TREE_OPERAND (index, 0)))
12679                   end = middle;
12680                 else
12681                   return (*elts)[middle].value;
12682               }
12683           }
12684
12685         return t;
12686       }
12687
12688       /* Return a VECTOR_CST if possible.  */
12689     case CONSTRUCTOR:
12690       {
12691         tree type = TREE_TYPE (t);
12692         if (TREE_CODE (type) != VECTOR_TYPE)
12693           return t;
12694
12695         tree *vec = XALLOCAVEC (tree, TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type));
12696         unsigned HOST_WIDE_INT idx, pos = 0;
12697         tree value;
12698
12699         FOR_EACH_CONSTRUCTOR_VALUE (CONSTRUCTOR_ELTS (t), idx, value)
12700           {
12701             if (!CONSTANT_CLASS_P (value))
12702               return t;
12703             if (TREE_CODE (value) == VECTOR_CST)
12704               {
12705                 for (unsigned i = 0; i < VECTOR_CST_NELTS (value); ++i)
12706                   vec[pos++] = VECTOR_CST_ELT (value, i);
12707               }
12708             else
12709               vec[pos++] = value;
12710           }
12711         for (; pos < TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type); ++pos)
12712           vec[pos] = build_zero_cst (TREE_TYPE (type));
12713
12714         return build_vector (type, vec);
12715       }
12716
12717     case CONST_DECL:
12718       return fold (DECL_INITIAL (t));
12719
12720     default:
12721       return t;
12722     } /* switch (code) */
12723 }
12724
12725 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
12726 #undef fold
12727
12728 static void fold_checksum_tree (const_tree, struct md5_ctx *,
12729                                 hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > *);
12730 static void fold_check_failed (const_tree, const_tree);
12731 void print_fold_checksum (const_tree);
12732
12733 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
12734    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
12735    change original expr.  */
12736
12737 tree
12738 fold (tree expr)
12739 {
12740   tree ret;
12741   struct md5_ctx ctx;
12742   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
12743   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
12744
12745   md5_init_ctx (&ctx);
12746   fold_checksum_tree (expr, &ctx, &ht);
12747   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
12748   ht.empty ();
12749
12750   ret = fold_1 (expr);
12751
12752   md5_init_ctx (&ctx);
12753   fold_checksum_tree (expr, &ctx, &ht);
12754   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
12755
12756   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
12757     fold_check_failed (expr, ret);
12758
12759   return ret;
12760 }
12761
12762 void
12763 print_fold_checksum (const_tree expr)
12764 {
12765   struct md5_ctx ctx;
12766   unsigned char checksum[16], cnt;
12767   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
12768
12769   md5_init_ctx (&ctx);
12770   fold_checksum_tree (expr, &ctx, &ht);
12771   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
12772   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
12773     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
12774   putc ('\n', stderr);
12775 }
12776
12777 static void
12778 fold_check_failed (const_tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, const_tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
12779 {
12780   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
12781 }
12782
12783 static void
12784 fold_checksum_tree (const_tree expr, struct md5_ctx *ctx,
12785                     hash_table<nofree_ptr_hash <const tree_node> > *ht)
12786 {
12787   const tree_node **slot;
12788   enum tree_code code;
12789   union tree_node buf;
12790   int i, len;
12791
12792  recursive_label:
12793   if (expr == NULL)
12794     return;
12795   slot = ht->find_slot (expr, INSERT);
12796   if (*slot != NULL)
12797     return;
12798   *slot = expr;
12799   code = TREE_CODE (expr);
12800   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
12801       && HAS_DECL_ASSEMBLER_NAME_P (expr))
12802     {
12803       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME and symtab_node to be modified.  */
12804       memcpy ((char *) &buf, expr, tree_size (expr));
12805       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME ((tree)&buf, NULL);
12806       buf.decl_with_vis.symtab_node = NULL;
12807       expr = (tree) &buf;
12808     }
12809   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
12810            && (TYPE_POINTER_TO (expr)
12811                || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
12812                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)
12813                || TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (expr)
12814                || TYPE_NEXT_VARIANT (expr)))
12815     {
12816       /* Allow these fields to be modified.  */
12817       tree tmp;
12818       memcpy ((char *) &buf, expr, tree_size (expr));
12819       expr = tmp = (tree) &buf;
12820       TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (tmp) = 0;
12821       TYPE_POINTER_TO (tmp) = NULL;
12822       TYPE_REFERENCE_TO (tmp) = NULL;
12823       TYPE_NEXT_VARIANT (tmp) = NULL;
12824       if (TYPE_CACHED_VALUES_P (tmp))
12825         {
12826           TYPE_CACHED_VALUES_P (tmp) = 0;
12827           TYPE_CACHED_VALUES (tmp) = NULL;
12828         }
12829     }
12830   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
12831   if (CODE_CONTAINS_STRUCT (code, TS_TYPED))
12832     fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
12833   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
12834       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration
12835       && code != TREE_LIST
12836       && code != SSA_NAME
12837       && CODE_CONTAINS_STRUCT (code, TS_COMMON))
12838     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
12839   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
12840     {
12841     case tcc_constant:
12842       switch (code)
12843         {
12844         case STRING_CST:
12845           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
12846                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
12847           break;
12848         case COMPLEX_CST:
12849           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
12850           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
12851           break;
12852         case VECTOR_CST:
12853           for (i = 0; i < (int) VECTOR_CST_NELTS (expr); ++i)
12854             fold_checksum_tree (VECTOR_CST_ELT (expr, i), ctx, ht);
12855           break;
12856         default:
12857           break;
12858         }
12859       break;
12860     case tcc_exceptional:
12861       switch (code)
12862         {
12863         case TREE_LIST:
12864           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
12865           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
12866           expr = TREE_CHAIN (expr);
12867           goto recursive_label;
12868           break;
12869         case TREE_VEC:
12870           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
12871             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
12872           break;
12873         default:
12874           break;
12875         }
12876       break;
12877     case tcc_expression:
12878     case tcc_reference:
12879     case tcc_comparison:
12880     case tcc_unary:
12881     case tcc_binary:
12882     case tcc_statement:
12883     case tcc_vl_exp:
12884       len = TREE_OPERAND_LENGTH (expr);
12885       for (i = 0; i < len; ++i)
12886         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
12887       break;
12888     case tcc_declaration:
12889       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
12890       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
12891       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_COMMON))
12892         {
12893           fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
12894           fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
12895           fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
12896           fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
12897           fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
12898         }
12899
12900       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_NON_COMMON))
12901         {
12902           if (TREE_CODE (expr) == FUNCTION_DECL)
12903             {
12904               fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
12905               fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENTS (expr), ctx, ht);
12906             }
12907           fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
12908         }
12909       break;
12910     case tcc_type:
12911       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
12912         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
12913       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
12914       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
12915       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
12916       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
12917       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
12918           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
12919         {
12920           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
12921           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
12922         }
12923       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
12924       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
12925           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
12926           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
12927         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
12928       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
12929       break;
12930     default:
12931       break;
12932     }
12933 }
12934
12935 /* Helper function for outputting the checksum of a tree T.  When
12936    debugging with gdb, you can "define mynext" to be "next" followed
12937    by "call debug_fold_checksum (op0)", then just trace down till the
12938    outputs differ.  */
12939
12940 DEBUG_FUNCTION void
12941 debug_fold_checksum (const_tree t)
12942 {
12943   int i;
12944   unsigned char checksum[16];
12945   struct md5_ctx ctx;
12946   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
12947
12948   md5_init_ctx (&ctx);
12949   fold_checksum_tree (t, &ctx, &ht);
12950   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
12951   ht.empty ();
12952
12953   for (i = 0; i < 16; i++)
12954     fprintf (stderr, "%d ", checksum[i]);
12955
12956   fprintf (stderr, "\n");
12957 }
12958
12959 #endif
12960
12961 /* Fold a unary tree expression with code CODE of type TYPE with an
12962    operand OP0.  LOC is the location of the resulting expression.
12963    Return a folded expression if successful.  Otherwise, return a tree
12964    expression with code CODE of type TYPE with an operand OP0.  */
12965
12966 tree
12967 fold_build1_stat_loc (location_t loc,
12968                       enum tree_code code, tree type, tree op0 MEM_STAT_DECL)
12969 {
12970   tree tem;
12971 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
12972   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
12973   struct md5_ctx ctx;
12974   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
12975
12976   md5_init_ctx (&ctx);
12977   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
12978   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
12979   ht.empty ();
12980 #endif
12981
12982   tem = fold_unary_loc (loc, code, type, op0);
12983   if (!tem)
12984     tem = build1_stat_loc (loc, code, type, op0 PASS_MEM_STAT);
12985
12986 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
12987   md5_init_ctx (&ctx);
12988   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
12989   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
12990
12991   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
12992     fold_check_failed (op0, tem);
12993 #endif
12994   return tem;
12995 }
12996
12997 /* Fold a binary tree expression with code CODE of type TYPE with
12998    operands OP0 and OP1.  LOC is the location of the resulting
12999    expression.  Return a folded expression if successful.  Otherwise,
13000    return a tree expression with code CODE of type TYPE with operands
13001    OP0 and OP1.  */
13002
13003 tree
13004 fold_build2_stat_loc (location_t loc,
13005                       enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1
13006                       MEM_STAT_DECL)
13007 {
13008   tree tem;
13009 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13010   unsigned char checksum_before_op0[16],
13011                 checksum_before_op1[16],
13012                 checksum_after_op0[16],
13013                 checksum_after_op1[16];
13014   struct md5_ctx ctx;
13015   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
13016
13017   md5_init_ctx (&ctx);
13018   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
13019   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
13020   ht.empty ();
13021
13022   md5_init_ctx (&ctx);
13023   fold_checksum_tree (op1, &ctx, &ht);
13024   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
13025   ht.empty ();
13026 #endif
13027
13028   tem = fold_binary_loc (loc, code, type, op0, op1);
13029   if (!tem)
13030     tem = build2_stat_loc (loc, code, type, op0, op1 PASS_MEM_STAT);
13031
13032 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13033   md5_init_ctx (&ctx);
13034   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
13035   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
13036   ht.empty ();
13037
13038   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
13039     fold_check_failed (op0, tem);
13040
13041   md5_init_ctx (&ctx);
13042   fold_checksum_tree (op1, &ctx, &ht);
13043   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
13044
13045   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
13046     fold_check_failed (op1, tem);
13047 #endif
13048   return tem;
13049 }
13050
13051 /* Fold a ternary tree expression with code CODE of type TYPE with
13052    operands OP0, OP1, and OP2.  Return a folded expression if
13053    successful.  Otherwise, return a tree expression with code CODE of
13054    type TYPE with operands OP0, OP1, and OP2.  */
13055
13056 tree
13057 fold_build3_stat_loc (location_t loc, enum tree_code code, tree type,
13058                       tree op0, tree op1, tree op2 MEM_STAT_DECL)
13059 {
13060   tree tem;
13061 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13062   unsigned char checksum_before_op0[16],
13063                 checksum_before_op1[16],
13064                 checksum_before_op2[16],
13065                 checksum_after_op0[16],
13066                 checksum_after_op1[16],
13067                 checksum_after_op2[16];
13068   struct md5_ctx ctx;
13069   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
13070
13071   md5_init_ctx (&ctx);
13072   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
13073   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
13074   ht.empty ();
13075
13076   md5_init_ctx (&ctx);
13077   fold_checksum_tree (op1, &ctx, &ht);
13078   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
13079   ht.empty ();
13080
13081   md5_init_ctx (&ctx);
13082   fold_checksum_tree (op2, &ctx, &ht);
13083   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op2);
13084   ht.empty ();
13085 #endif
13086
13087   gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_vl_exp);
13088   tem = fold_ternary_loc (loc, code, type, op0, op1, op2);
13089   if (!tem)
13090     tem = build3_stat_loc (loc, code, type, op0, op1, op2 PASS_MEM_STAT);
13091
13092 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13093   md5_init_ctx (&ctx);
13094   fold_checksum_tree (op0, &ctx, &ht);
13095   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
13096   ht.empty ();
13097
13098   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
13099     fold_check_failed (op0, tem);
13100
13101   md5_init_ctx (&ctx);
13102   fold_checksum_tree (op1, &ctx, &ht);
13103   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
13104   ht.empty ();
13105
13106   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
13107     fold_check_failed (op1, tem);
13108
13109   md5_init_ctx (&ctx);
13110   fold_checksum_tree (op2, &ctx, &ht);
13111   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op2);
13112
13113   if (memcmp (checksum_before_op2, checksum_after_op2, 16))
13114     fold_check_failed (op2, tem);
13115 #endif
13116   return tem;
13117 }
13118
13119 /* Fold a CALL_EXPR expression of type TYPE with operands FN and NARGS
13120    arguments in ARGARRAY, and a null static chain.
13121    Return a folded expression if successful.  Otherwise, return a CALL_EXPR
13122    of type TYPE from the given operands as constructed by build_call_array.  */
13123
13124 tree
13125 fold_build_call_array_loc (location_t loc, tree type, tree fn,
13126                            int nargs, tree *argarray)
13127 {
13128   tree tem;
13129 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13130   unsigned char checksum_before_fn[16],
13131                 checksum_before_arglist[16],
13132                 checksum_after_fn[16],
13133                 checksum_after_arglist[16];
13134   struct md5_ctx ctx;
13135   hash_table<nofree_ptr_hash<const tree_node> > ht (32);
13136   int i;
13137
13138   md5_init_ctx (&ctx);
13139   fold_checksum_tree (fn, &ctx, &ht);
13140   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_fn);
13141   ht.empty ();
13142
13143   md5_init_ctx (&ctx);
13144   for (i = 0; i < nargs; i++)
13145     fold_checksum_tree (argarray[i], &ctx, &ht);
13146   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_arglist);
13147   ht.empty ();
13148 #endif
13149
13150   tem = fold_builtin_call_array (loc, type, fn, nargs, argarray);
13151   if (!tem)
13152     tem = build_call_array_loc (loc, type, fn, nargs, argarray);
13153
13154 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
13155   md5_init_ctx (&ctx);
13156   fold_checksum_tree (fn, &ctx, &ht);
13157   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_fn);
13158   ht.empty ();
13159
13160   if (memcmp (checksum_before_fn, checksum_after_fn, 16))
13161     fold_check_failed (fn, tem);
13162
13163   md5_init_ctx (&ctx);
13164   for (i = 0; i < nargs; i++)
13165     fold_checksum_tree (argarray[i], &ctx, &ht);
13166   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_arglist);
13167
13168   if (memcmp (checksum_before_arglist, checksum_after_arglist, 16))
13169     fold_check_failed (NULL_TREE, tem);
13170 #endif
13171   return tem;
13172 }
13173
13174 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
13175    expression EXPR.  These behave identically to "fold_buildN" but ignore
13176    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
13177
13178 #define START_FOLD_INIT \
13179   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;\
13180   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;\
13181   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;\
13182   int saved_trapv = flag_trapv;\
13183   int saved_folding_initializer = folding_initializer;\
13184   flag_signaling_nans = 0;\
13185   flag_trapping_math = 0;\
13186   flag_rounding_math = 0;\
13187   flag_trapv = 0;\
13188   folding_initializer = 1;
13189
13190 #define END_FOLD_INIT \
13191   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;\
13192   flag_trapping_math = saved_trapping_math;\
13193   flag_rounding_math = saved_rounding_math;\
13194   flag_trapv = saved_trapv;\
13195   folding_initializer = saved_folding_initializer;
13196
13197 tree
13198 fold_build1_initializer_loc (location_t loc, enum tree_code code,
13199                              tree type, tree op)
13200 {
13201   tree result;
13202   START_FOLD_INIT;
13203
13204   result = fold_build1_loc (loc, code, type, op);
13205
13206   END_FOLD_INIT;
13207   return result;
13208 }
13209
13210 tree
13211 fold_build2_initializer_loc (location_t loc, enum tree_code code,
13212                              tree type, tree op0, tree op1)
13213 {
13214   tree result;
13215   START_FOLD_INIT;
13216
13217   result = fold_build2_loc (loc, code, type, op0, op1);
13218
13219   END_FOLD_INIT;
13220   return result;
13221 }
13222
13223 tree
13224 fold_build_call_array_initializer_loc (location_t loc, tree type, tree fn,
13225                                        int nargs, tree *argarray)
13226 {
13227   tree result;
13228   START_FOLD_INIT;
13229
13230   result = fold_build_call_array_loc (loc, type, fn, nargs, argarray);
13231
13232   END_FOLD_INIT;
13233   return result;
13234 }
13235
13236 #undef START_FOLD_INIT
13237 #undef END_FOLD_INIT
13238
13239 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
13240    it is not, or we cannot easily determined it to be.
13241
13242    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
13243    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
13244    fold cases do now) is discovering that
13245
13246      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
13247
13248    is a multiple of
13249
13250      SAVE_EXPR (J * 8)
13251
13252    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
13253
13254    This code also handles discovering that
13255
13256      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
13257
13258    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
13259    possible remainder.
13260
13261    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
13262    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
13263    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
13264    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
13265    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
13266    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
13267    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
13268    sort that would be valid is changing
13269
13270      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
13271
13272    divided by 8 to
13273
13274      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
13275
13276    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
13277    transformed version).  */
13278
13279 int
13280 multiple_of_p (tree type, const_tree top, const_tree bottom)
13281 {
13282   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
13283     return 1;
13284
13285   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
13286     return 0;
13287
13288   switch (TREE_CODE (top))
13289     {
13290     case BIT_AND_EXPR:
13291       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
13292          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
13293       if (!integer_pow2p (bottom))
13294         return 0;
13295       /* FALLTHRU */
13296
13297     case MULT_EXPR:
13298       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
13299               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
13300
13301     case PLUS_EXPR:
13302     case MINUS_EXPR:
13303       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
13304               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
13305
13306     case LSHIFT_EXPR:
13307       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
13308         {
13309           tree op1, t1;
13310
13311           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
13312           /* const_binop may not detect overflow correctly,
13313              so check for it explicitly here.  */
13314           if (wi::gtu_p (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)), op1)
13315               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
13316                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
13317                                                        size_one_node,
13318                                                        op1)))
13319               && !TREE_OVERFLOW (t1))
13320             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
13321         }
13322       return 0;
13323
13324     case NOP_EXPR:
13325       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
13326       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
13327           || (TYPE_PRECISION (type)
13328               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
13329         return 0;
13330
13331       /* .. fall through ...  */
13332
13333     case SAVE_EXPR:
13334       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
13335
13336     case COND_EXPR:
13337       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom)
13338               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 2), bottom));
13339
13340     case INTEGER_CST:
13341       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
13342           || integer_zerop (bottom)
13343           || (TYPE_UNSIGNED (type)
13344               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
13345                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
13346         return 0;
13347       return wi::multiple_of_p (wi::to_widest (top), wi::to_widest (bottom),
13348                                 SIGNED);
13349
13350     default:
13351       return 0;
13352     }
13353 }
13354
13355 /* Return true if CODE or TYPE is known to be non-negative. */
13356
13357 static bool
13358 tree_simple_nonnegative_warnv_p (enum tree_code code, tree type)
13359 {
13360   if ((TYPE_PRECISION (type) != 1 || TYPE_UNSIGNED (type))
13361       && truth_value_p (code))
13362     /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative unless we
13363        have a signed:1 type (where the value is -1 and 0).  */
13364     return true;
13365   return false;
13366 }
13367
13368 /* Return true if (CODE OP0) is known to be non-negative.  If the return
13369    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13370    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13371    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13372
13373 bool
13374 tree_unary_nonnegative_warnv_p (enum tree_code code, tree type, tree op0,
13375                                 bool *strict_overflow_p)
13376 {
13377   if (TYPE_UNSIGNED (type))
13378     return true;
13379
13380   switch (code)
13381     {
13382     case ABS_EXPR:
13383       /* We can't return 1 if flag_wrapv is set because
13384          ABS_EXPR<INT_MIN> = INT_MIN.  */
13385       if (!ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type))
13386         return true;
13387       if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
13388         {
13389           *strict_overflow_p = true;
13390           return true;
13391         }
13392       break;
13393
13394     case NON_LVALUE_EXPR:
13395     case FLOAT_EXPR:
13396     case FIX_TRUNC_EXPR:
13397       return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13398                                             strict_overflow_p);
13399
13400     CASE_CONVERT:
13401       {
13402         tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
13403         tree outer_type = type;
13404
13405         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
13406           {
13407             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
13408               return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13409                                                     strict_overflow_p);
13410             if (INTEGRAL_TYPE_P (inner_type))
13411               {
13412                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
13413                   return true;
13414                 return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13415                                                       strict_overflow_p);
13416               }
13417           }
13418         else if (INTEGRAL_TYPE_P (outer_type))
13419           {
13420             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
13421               return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13422                                                     strict_overflow_p);
13423             if (INTEGRAL_TYPE_P (inner_type))
13424               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
13425                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
13426           }
13427       }
13428       break;
13429
13430     default:
13431       return tree_simple_nonnegative_warnv_p (code, type);
13432     }
13433
13434   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
13435   return false;
13436 }
13437
13438 /* Return true if (CODE OP0 OP1) is known to be non-negative.  If the return
13439    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13440    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13441    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13442
13443 bool
13444 tree_binary_nonnegative_warnv_p (enum tree_code code, tree type, tree op0,
13445                                       tree op1, bool *strict_overflow_p)
13446 {
13447   if (TYPE_UNSIGNED (type))
13448     return true;
13449
13450   switch (code)
13451     {
13452     case POINTER_PLUS_EXPR:
13453     case PLUS_EXPR:
13454       if (FLOAT_TYPE_P (type))
13455         return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13456                                                strict_overflow_p)
13457                 && tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1,
13458                                                   strict_overflow_p));
13459
13460       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
13461          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
13462       if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
13463           && TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
13464           && TREE_CODE (op1) == NOP_EXPR)
13465         {
13466           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0));
13467           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op1, 0));
13468           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
13469               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
13470             {
13471               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
13472                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
13473               return prec < TYPE_PRECISION (type);
13474             }
13475         }
13476       break;
13477
13478     case MULT_EXPR:
13479       if (FLOAT_TYPE_P (type) || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
13480         {
13481           /* x * x is always non-negative for floating point x
13482              or without overflow.  */
13483           if (operand_equal_p (op0, op1, 0)
13484               || (tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0, strict_overflow_p)
13485                   && tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1, strict_overflow_p)))
13486             {
13487               if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
13488                   && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
13489                 *strict_overflow_p = true;
13490               return true;
13491             }
13492         }
13493
13494       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
13495          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
13496       if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE
13497           && (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR || TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
13498           && (TREE_CODE (op1) == NOP_EXPR || TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST))
13499         {
13500           tree inner0 = (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR)
13501             ? TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0))
13502             : TREE_TYPE (op0);
13503           tree inner1 = (TREE_CODE (op1) == NOP_EXPR)
13504             ? TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op1, 0))
13505             : TREE_TYPE (op1);
13506
13507           bool unsigned0 = TYPE_UNSIGNED (inner0);
13508           bool unsigned1 = TYPE_UNSIGNED (inner1);
13509
13510           if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
13511             unsigned0 = unsigned0 || tree_int_cst_sgn (op0) >= 0;
13512
13513           if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
13514             unsigned1 = unsigned1 || tree_int_cst_sgn (op1) >= 0;
13515
13516           if (TREE_CODE (inner0) == INTEGER_TYPE && unsigned0
13517               && TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && unsigned1)
13518             {
13519               unsigned int precision0 = (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
13520                 ? tree_int_cst_min_precision (op0, UNSIGNED)
13521                 : TYPE_PRECISION (inner0);
13522
13523               unsigned int precision1 = (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
13524                 ? tree_int_cst_min_precision (op1, UNSIGNED)
13525                 : TYPE_PRECISION (inner1);
13526
13527               return precision0 + precision1 < TYPE_PRECISION (type);
13528             }
13529         }
13530       return false;
13531
13532     case BIT_AND_EXPR:
13533     case MAX_EXPR:
13534       return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13535                                              strict_overflow_p)
13536               || tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1,
13537                                                 strict_overflow_p));
13538
13539     case BIT_IOR_EXPR:
13540     case BIT_XOR_EXPR:
13541     case MIN_EXPR:
13542     case RDIV_EXPR:
13543     case TRUNC_DIV_EXPR:
13544     case CEIL_DIV_EXPR:
13545     case FLOOR_DIV_EXPR:
13546     case ROUND_DIV_EXPR:
13547       return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13548                                              strict_overflow_p)
13549               && tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1,
13550                                                 strict_overflow_p));
13551
13552     case TRUNC_MOD_EXPR:
13553     case CEIL_MOD_EXPR:
13554     case FLOOR_MOD_EXPR:
13555     case ROUND_MOD_EXPR:
13556       return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13557                                             strict_overflow_p);
13558     default:
13559       return tree_simple_nonnegative_warnv_p (code, type);
13560     }
13561
13562   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
13563   return false;
13564 }
13565
13566 /* Return true if T is known to be non-negative.  If the return
13567    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13568    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13569    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13570
13571 bool
13572 tree_single_nonnegative_warnv_p (tree t, bool *strict_overflow_p)
13573 {
13574   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
13575     return true;
13576
13577   switch (TREE_CODE (t))
13578     {
13579     case INTEGER_CST:
13580       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
13581
13582     case REAL_CST:
13583       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
13584
13585     case FIXED_CST:
13586       return ! FIXED_VALUE_NEGATIVE (TREE_FIXED_CST (t));
13587
13588     case COND_EXPR:
13589       return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 1),
13590                                              strict_overflow_p)
13591               && tree_expr_nonnegative_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 2),
13592                                                 strict_overflow_p));
13593     default:
13594       return tree_simple_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13595                                                    TREE_TYPE (t));
13596     }
13597   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
13598   return false;
13599 }
13600
13601 /* Return true if T is known to be non-negative.  If the return
13602    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13603    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13604    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13605
13606 bool
13607 tree_call_nonnegative_warnv_p (tree type, tree fndecl,
13608                                tree arg0, tree arg1, bool *strict_overflow_p)
13609 {
13610   if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
13611     switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
13612       {
13613         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOS):
13614         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOSH):
13615         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CABS):
13616         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COSH):
13617         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERFC):
13618         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
13619         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
13620         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
13621         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FABS):
13622         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FDIM):
13623         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_HYPOT):
13624         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
13625         CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
13626         CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
13627         CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
13628         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLZ):
13629         CASE_INT_FN (BUILT_IN_CLRSB):
13630       case BUILT_IN_BSWAP32:
13631       case BUILT_IN_BSWAP64:
13632         /* Always true.  */
13633         return true;
13634
13635         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
13636         /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
13637         if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
13638           return true;
13639         return tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13640                                               strict_overflow_p);
13641
13642         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
13643         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
13644         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
13645         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
13646         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEIL):
13647         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERF):
13648         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXPM1):
13649         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FLOOR):
13650         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMOD):
13651         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FREXP):
13652         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ICEIL):
13653         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_IFLOOR):
13654         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_IRINT):
13655         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_IROUND):
13656         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LCEIL):
13657         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LDEXP):
13658         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LFLOOR):
13659         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLCEIL):
13660         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLFLOOR):
13661         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLRINT):
13662         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLROUND):
13663         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LRINT):
13664         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LROUND):
13665         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_MODF):
13666         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_NEARBYINT):
13667         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_RINT):
13668         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ROUND):
13669         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SCALB):
13670         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SCALBLN):
13671         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SCALBN):
13672         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIGNBIT):
13673         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIGNIFICAND):
13674         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
13675         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
13676         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TRUNC):
13677         /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
13678         return tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13679                                               strict_overflow_p);
13680
13681         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMAX):
13682         /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
13683         return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13684                                                strict_overflow_p)
13685                 || (tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg1,
13686                                                    strict_overflow_p)));
13687
13688         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMIN):
13689         /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
13690         return (tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13691                                                strict_overflow_p)
13692                 && (tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg1,
13693                                                    strict_overflow_p)));
13694
13695         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COPYSIGN):
13696         /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
13697         return tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg1,
13698                                               strict_overflow_p);
13699
13700         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POWI):
13701         /* True if the 1st argument is nonnegative or the second
13702            argument is an even integer.  */
13703         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
13704             && (TREE_INT_CST_LOW (arg1) & 1) == 0)
13705           return true;
13706         return tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13707                                               strict_overflow_p);
13708
13709         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
13710         /* True if the 1st argument is nonnegative or the second
13711            argument is an even integer valued real.  */
13712         if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
13713           {
13714             REAL_VALUE_TYPE c;
13715             HOST_WIDE_INT n;
13716
13717             c = TREE_REAL_CST (arg1);
13718             n = real_to_integer (&c);
13719             if ((n & 1) == 0)
13720               {
13721                 REAL_VALUE_TYPE cint;
13722                 real_from_integer (&cint, VOIDmode, n, SIGNED);
13723                 if (real_identical (&c, &cint))
13724                   return true;
13725               }
13726           }
13727         return tree_expr_nonnegative_warnv_p (arg0,
13728                                               strict_overflow_p);
13729
13730       default:
13731         break;
13732       }
13733   return tree_simple_nonnegative_warnv_p (CALL_EXPR,
13734                                           type);
13735 }
13736
13737 /* Return true if T is known to be non-negative.  If the return
13738    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13739    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13740    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13741
13742 static bool
13743 tree_invalid_nonnegative_warnv_p (tree t, bool *strict_overflow_p)
13744 {
13745   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
13746   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
13747     return true;
13748
13749   switch (code)
13750     {
13751     case TARGET_EXPR:
13752       {
13753         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
13754         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
13755
13756         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
13757            that will be assigned to the slot.  */
13758         if (!VOID_TYPE_P (t))
13759           return tree_expr_nonnegative_warnv_p (t, strict_overflow_p);
13760
13761         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
13762            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
13763         while (1)
13764           {
13765             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
13766               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
13767             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
13768                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
13769               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
13770             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
13771               t = expr_last (t);
13772             else
13773               break;
13774           }
13775         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
13776             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
13777           return tree_expr_nonnegative_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 1),
13778                                                 strict_overflow_p);
13779
13780         return false;
13781       }
13782
13783     case CALL_EXPR:
13784       {
13785         tree arg0 = call_expr_nargs (t) > 0 ?  CALL_EXPR_ARG (t, 0) : NULL_TREE;
13786         tree arg1 = call_expr_nargs (t) > 1 ?  CALL_EXPR_ARG (t, 1) : NULL_TREE;
13787
13788         return tree_call_nonnegative_warnv_p (TREE_TYPE (t),
13789                                               get_callee_fndecl (t),
13790                                               arg0,
13791                                               arg1,
13792                                               strict_overflow_p);
13793       }
13794     case COMPOUND_EXPR:
13795     case MODIFY_EXPR:
13796       return tree_expr_nonnegative_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 1),
13797                                             strict_overflow_p);
13798     case BIND_EXPR:
13799       return tree_expr_nonnegative_warnv_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)),
13800                                             strict_overflow_p);
13801     case SAVE_EXPR:
13802       return tree_expr_nonnegative_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 0),
13803                                             strict_overflow_p);
13804
13805     default:
13806       return tree_simple_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13807                                                    TREE_TYPE (t));
13808     }
13809
13810   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
13811   return false;
13812 }
13813
13814 /* Return true if T is known to be non-negative.  If the return
13815    value is based on the assumption that signed overflow is undefined,
13816    set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
13817    *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13818
13819 bool
13820 tree_expr_nonnegative_warnv_p (tree t, bool *strict_overflow_p)
13821 {
13822   enum tree_code code;
13823   if (t == error_mark_node)
13824     return false;
13825
13826   code = TREE_CODE (t);
13827   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
13828     {
13829     case tcc_binary:
13830     case tcc_comparison:
13831       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13832                                               TREE_TYPE (t),
13833                                               TREE_OPERAND (t, 0),
13834                                               TREE_OPERAND (t, 1),
13835                                               strict_overflow_p);
13836
13837     case tcc_unary:
13838       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13839                                              TREE_TYPE (t),
13840                                              TREE_OPERAND (t, 0),
13841                                              strict_overflow_p);
13842
13843     case tcc_constant:
13844     case tcc_declaration:
13845     case tcc_reference:
13846       return tree_single_nonnegative_warnv_p (t, strict_overflow_p);
13847
13848     default:
13849       break;
13850     }
13851
13852   switch (code)
13853     {
13854     case TRUTH_AND_EXPR:
13855     case TRUTH_OR_EXPR:
13856     case TRUTH_XOR_EXPR:
13857       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13858                                               TREE_TYPE (t),
13859                                               TREE_OPERAND (t, 0),
13860                                               TREE_OPERAND (t, 1),
13861                                               strict_overflow_p);
13862     case TRUTH_NOT_EXPR:
13863       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (TREE_CODE (t),
13864                                              TREE_TYPE (t),
13865                                              TREE_OPERAND (t, 0),
13866                                              strict_overflow_p);
13867
13868     case COND_EXPR:
13869     case CONSTRUCTOR:
13870     case OBJ_TYPE_REF:
13871     case ASSERT_EXPR:
13872     case ADDR_EXPR:
13873     case WITH_SIZE_EXPR:
13874     case SSA_NAME:
13875       return tree_single_nonnegative_warnv_p (t, strict_overflow_p);
13876
13877     default:
13878       return tree_invalid_nonnegative_warnv_p (t, strict_overflow_p);
13879     }
13880 }
13881
13882 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  Handle warnings
13883    about undefined signed overflow.  */
13884
13885 bool
13886 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
13887 {
13888   bool ret, strict_overflow_p;
13889
13890   strict_overflow_p = false;
13891   ret = tree_expr_nonnegative_warnv_p (t, &strict_overflow_p);
13892   if (strict_overflow_p)
13893     fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur when "
13894                             "determining that expression is always "
13895                             "non-negative"),
13896                            WARN_STRICT_OVERFLOW_MISC);
13897   return ret;
13898 }
13899
13900
13901 /* Return true when (CODE OP0) is an address and is known to be nonzero.
13902    For floating point we further ensure that T is not denormal.
13903    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.
13904
13905    If the return value is based on the assumption that signed overflow
13906    is undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't
13907    change *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13908
13909 bool
13910 tree_unary_nonzero_warnv_p (enum tree_code code, tree type, tree op0,
13911                                  bool *strict_overflow_p)
13912 {
13913   switch (code)
13914     {
13915     case ABS_EXPR:
13916       return tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13917                                         strict_overflow_p);
13918
13919     case NOP_EXPR:
13920       {
13921         tree inner_type = TREE_TYPE (op0);
13922         tree outer_type = type;
13923
13924         return (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
13925                 && tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13926                                               strict_overflow_p));
13927       }
13928       break;
13929
13930     case NON_LVALUE_EXPR:
13931       return tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13932                                         strict_overflow_p);
13933
13934     default:
13935       break;
13936   }
13937
13938   return false;
13939 }
13940
13941 /* Return true when (CODE OP0 OP1) is an address and is known to be nonzero.
13942    For floating point we further ensure that T is not denormal.
13943    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.
13944
13945    If the return value is based on the assumption that signed overflow
13946    is undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't
13947    change *STRICT_OVERFLOW_P.  */
13948
13949 bool
13950 tree_binary_nonzero_warnv_p (enum tree_code code,
13951                              tree type,
13952                              tree op0,
13953                              tree op1, bool *strict_overflow_p)
13954 {
13955   bool sub_strict_overflow_p;
13956   switch (code)
13957     {
13958     case POINTER_PLUS_EXPR:
13959     case PLUS_EXPR:
13960       if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
13961         {
13962           /* With the presence of negative values it is hard
13963              to say something.  */
13964           sub_strict_overflow_p = false;
13965           if (!tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
13966                                               &sub_strict_overflow_p)
13967               || !tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1,
13968                                                  &sub_strict_overflow_p))
13969             return false;
13970           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
13971           /* We don't set *STRICT_OVERFLOW_P here: even if this value
13972              overflows, on a twos-complement machine the sum of two
13973              nonnegative numbers can never be zero.  */
13974           return (tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13975                                              strict_overflow_p)
13976                   || tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
13977                                                 strict_overflow_p));
13978         }
13979       break;
13980
13981     case MULT_EXPR:
13982       if (TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
13983         {
13984           if (tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13985                                          strict_overflow_p)
13986               && tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
13987                                             strict_overflow_p))
13988             {
13989               *strict_overflow_p = true;
13990               return true;
13991             }
13992         }
13993       break;
13994
13995     case MIN_EXPR:
13996       sub_strict_overflow_p = false;
13997       if (tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
13998                                      &sub_strict_overflow_p)
13999           && tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
14000                                         &sub_strict_overflow_p))
14001         {
14002           if (sub_strict_overflow_p)
14003             *strict_overflow_p = true;
14004         }
14005       break;
14006
14007     case MAX_EXPR:
14008       sub_strict_overflow_p = false;
14009       if (tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
14010                                      &sub_strict_overflow_p))
14011         {
14012           if (sub_strict_overflow_p)
14013             *strict_overflow_p = true;
14014
14015           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
14016           if (tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
14017                                          strict_overflow_p))
14018             return true;
14019
14020           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
14021           return tree_expr_nonnegative_warnv_p (op0,
14022                                                strict_overflow_p);
14023         }
14024       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
14025       else if (tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
14026                                           &sub_strict_overflow_p)
14027                && tree_expr_nonnegative_warnv_p (op1,
14028                                                  &sub_strict_overflow_p))
14029         {
14030           if (sub_strict_overflow_p)
14031             *strict_overflow_p = true;
14032           return true;
14033         }
14034       break;
14035
14036     case BIT_IOR_EXPR:
14037       return (tree_expr_nonzero_warnv_p (op1,
14038                                          strict_overflow_p)
14039               || tree_expr_nonzero_warnv_p (op0,
14040                                             strict_overflow_p));
14041
14042     default:
14043       break;
14044   }
14045
14046   return false;
14047 }
14048
14049 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
14050    For floating point we further ensure that T is not denormal.
14051    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.
14052
14053    If the return value is based on the assumption that signed overflow
14054    is undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't
14055    change *STRICT_OVERFLOW_P.  */
14056
14057 bool
14058 tree_single_nonzero_warnv_p (tree t, bool *strict_overflow_p)
14059 {
14060   bool sub_strict_overflow_p;
14061   switch (TREE_CODE (t))
14062     {
14063     case INTEGER_CST:
14064       return !integer_zerop (t);
14065
14066     case ADDR_EXPR:
14067       {
14068         tree base = TREE_OPERAND (t, 0);
14069
14070         if (!DECL_P (base))
14071           base = get_base_address (base);
14072
14073         if (!base)
14074           return false;
14075
14076         /* For objects in symbol table check if we know they are non-zero.
14077            Don't do anything for variables and functions before symtab is built;
14078            it is quite possible that they will be declared weak later.  */
14079         if (DECL_P (base) && decl_in_symtab_p (base))
14080           {
14081             struct symtab_node *symbol;
14082
14083             symbol = symtab_node::get_create (base);
14084             if (symbol)
14085               return symbol->nonzero_address ();
14086             else
14087               return false;
14088           }
14089
14090         /* Function local objects are never NULL.  */
14091         if (DECL_P (base)
14092             && (DECL_CONTEXT (base)
14093                 && TREE_CODE (DECL_CONTEXT (base)) == FUNCTION_DECL
14094                 && auto_var_in_fn_p (base, DECL_CONTEXT (base))))
14095           return true;
14096
14097         /* Constants are never weak.  */
14098         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
14099           return true;
14100
14101         return false;
14102       }
14103
14104     case COND_EXPR:
14105       sub_strict_overflow_p = false;
14106       if (tree_expr_nonzero_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 1),
14107                                      &sub_strict_overflow_p)
14108           && tree_expr_nonzero_warnv_p (TREE_OPERAND (t, 2),
14109                                         &sub_strict_overflow_p))
14110         {
14111           if (sub_strict_overflow_p)
14112             *strict_overflow_p = true;
14113           return true;
14114         }
14115       break;
14116
14117     default:
14118       break;
14119     }
14120   return false;
14121 }
14122
14123 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
14124    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
14125    OP0 or OP1.
14126
14127    If the expression could be simplified to a constant, then return
14128    the constant.  If the expression would not be simplified to a
14129    constant, then return NULL_TREE.  */
14130
14131 tree
14132 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
14133 {
14134   tree tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
14135   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
14136 }
14137
14138 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
14139    attempt to fold the expression to a constant without modifying
14140    TYPE or OP0.
14141
14142    If the expression could be simplified to a constant, then return
14143    the constant.  If the expression would not be simplified to a
14144    constant, then return NULL_TREE.  */
14145
14146 tree
14147 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
14148 {
14149   tree tem = fold_unary (code, type, op0);
14150   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
14151 }
14152
14153 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
14154    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
14155    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
14156
14157 tree
14158 fold_read_from_constant_string (tree exp)
14159 {
14160   if ((TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF
14161        || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
14162       && TREE_CODE (TREE_TYPE (exp)) == INTEGER_TYPE)
14163     {
14164       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
14165       tree index;
14166       tree string;
14167       location_t loc = EXPR_LOCATION (exp);
14168
14169       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
14170         string = string_constant (exp1, &index);
14171       else
14172         {
14173           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
14174           index = fold_convert_loc (loc, sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
14175
14176           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
14177
14178              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
14179              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
14180              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
14181              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
14182              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Oops!)  */
14183           if (! integer_zerop (low_bound))
14184             index = size_diffop_loc (loc, index,
14185                                  fold_convert_loc (loc, sizetype, low_bound));
14186
14187           string = exp1;
14188         }
14189
14190       if (string
14191           && TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp)) == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))
14192           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
14193           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
14194           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
14195           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
14196               == MODE_INT)
14197           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
14198         return build_int_cst_type (TREE_TYPE (exp),
14199                                    (TREE_STRING_POINTER (string)
14200                                     [TREE_INT_CST_LOW (index)]));
14201     }
14202   return NULL;
14203 }
14204
14205 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
14206    an integer constant, real, or fixed-point constant.
14207
14208    TYPE is the type of the result.  */
14209
14210 static tree
14211 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
14212 {
14213   tree t = NULL_TREE;
14214
14215   switch (TREE_CODE (arg0))
14216     {
14217     case INTEGER_CST:
14218       {
14219         bool overflow;
14220         wide_int val = wi::neg (arg0, &overflow);
14221         t = force_fit_type (type, val, 1,
14222                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
14223                             && !TYPE_UNSIGNED (type));
14224         break;
14225       }
14226
14227     case REAL_CST:
14228       t = build_real (type, real_value_negate (&TREE_REAL_CST (arg0)));
14229       break;
14230
14231     case FIXED_CST:
14232       {
14233         FIXED_VALUE_TYPE f;
14234         bool overflow_p = fixed_arithmetic (&f, NEGATE_EXPR,
14235                                             &(TREE_FIXED_CST (arg0)), NULL,
14236                                             TYPE_SATURATING (type));
14237         t = build_fixed (type, f);
14238         /* Propagate overflow flags.  */
14239         if (overflow_p | TREE_OVERFLOW (arg0))
14240           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
14241         break;
14242       }
14243
14244     default:
14245       gcc_unreachable ();
14246     }
14247
14248   return t;
14249 }
14250
14251 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
14252    an integer constant or real constant.
14253
14254    TYPE is the type of the result.  */
14255
14256 tree
14257 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
14258 {
14259   tree t = NULL_TREE;
14260
14261   switch (TREE_CODE (arg0))
14262     {
14263     case INTEGER_CST:
14264       {
14265         /* If the value is unsigned or non-negative, then the absolute value
14266            is the same as the ordinary value.  */
14267         if (!wi::neg_p (arg0, TYPE_SIGN (type)))
14268           t = arg0;
14269
14270         /* If the value is negative, then the absolute value is
14271            its negation.  */
14272         else
14273           {
14274             bool overflow;
14275             wide_int val = wi::neg (arg0, &overflow);
14276             t = force_fit_type (type, val, -1,
14277                                 overflow | TREE_OVERFLOW (arg0));
14278           }
14279       }
14280       break;
14281
14282     case REAL_CST:
14283       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
14284         t = build_real (type, real_value_negate (&TREE_REAL_CST (arg0)));
14285       else
14286         t =  arg0;
14287       break;
14288
14289     default:
14290       gcc_unreachable ();
14291     }
14292
14293   return t;
14294 }
14295
14296 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
14297    constant.  TYPE is the type of the result.  */
14298
14299 static tree
14300 fold_not_const (const_tree arg0, tree type)
14301 {
14302   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
14303
14304   return force_fit_type (type, wi::bit_not (arg0), 0, TREE_OVERFLOW (arg0));
14305 }
14306
14307 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
14308    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
14309    relational operation.  If the result is not a compile time
14310    constant, then return NULL_TREE.  */
14311
14312 static tree
14313 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
14314 {
14315   int result, invert;
14316
14317   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
14318      known to be a constant.  */
14319
14320   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
14321     {
14322       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
14323       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
14324
14325       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
14326       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
14327         {
14328           switch (code)
14329             {
14330             case EQ_EXPR:
14331             case ORDERED_EXPR:
14332               result = 0;
14333               break;
14334
14335             case NE_EXPR:
14336             case UNORDERED_EXPR:
14337             case UNLT_EXPR:
14338             case UNLE_EXPR:
14339             case UNGT_EXPR:
14340             case UNGE_EXPR:
14341             case UNEQ_EXPR:
14342               result = 1;
14343               break;
14344
14345             case LT_EXPR:
14346             case LE_EXPR:
14347             case GT_EXPR:
14348             case GE_EXPR:
14349             case LTGT_EXPR:
14350               if (flag_trapping_math)
14351                 return NULL_TREE;
14352               result = 0;
14353               break;
14354
14355             default:
14356               gcc_unreachable ();
14357             }
14358
14359           return constant_boolean_node (result, type);
14360         }
14361
14362       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
14363     }
14364
14365   if (TREE_CODE (op0) == FIXED_CST && TREE_CODE (op1) == FIXED_CST)
14366     {
14367       const FIXED_VALUE_TYPE *c0 = TREE_FIXED_CST_PTR (op0);
14368       const FIXED_VALUE_TYPE *c1 = TREE_FIXED_CST_PTR (op1);
14369       return constant_boolean_node (fixed_compare (code, c0, c1), type);
14370     }
14371
14372   /* Handle equality/inequality of complex constants.  */
14373   if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST && TREE_CODE (op1) == COMPLEX_CST)
14374     {
14375       tree rcond = fold_relational_const (code, type,
14376                                           TREE_REALPART (op0),
14377                                           TREE_REALPART (op1));
14378       tree icond = fold_relational_const (code, type,
14379                                           TREE_IMAGPART (op0),
14380                                           TREE_IMAGPART (op1));
14381       if (code == EQ_EXPR)
14382         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, rcond, icond);
14383       else if (code == NE_EXPR)
14384         return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, rcond, icond);
14385       else
14386         return NULL_TREE;
14387     }
14388
14389   if (TREE_CODE (op0) == VECTOR_CST && TREE_CODE (op1) == VECTOR_CST)
14390     {
14391       unsigned count = VECTOR_CST_NELTS (op0);
14392       tree *elts =  XALLOCAVEC (tree, count);
14393       gcc_assert (VECTOR_CST_NELTS (op1) == count
14394                   && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == count);
14395
14396       for (unsigned i = 0; i < count; i++)
14397         {
14398           tree elem_type = TREE_TYPE (type);
14399           tree elem0 = VECTOR_CST_ELT (op0, i);
14400           tree elem1 = VECTOR_CST_ELT (op1, i);
14401
14402           tree tem = fold_relational_const (code, elem_type,
14403                                             elem0, elem1);
14404
14405           if (tem == NULL_TREE)
14406             return NULL_TREE;
14407
14408           elts[i] = build_int_cst (elem_type, integer_zerop (tem) ? 0 : -1);
14409         }
14410
14411       return build_vector (type, elts);
14412     }
14413
14414   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
14415
14416      To compute GT, swap the arguments and do LT.
14417      To compute GE, do LT and invert the result.
14418      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
14419      To compute NE, do EQ and invert the result.
14420
14421      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
14422
14423   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
14424     {
14425       std::swap (op0, op1);
14426       code = swap_tree_comparison (code);
14427     }
14428
14429   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
14430      have already handled the one case that it matters.  */
14431
14432   invert = 0;
14433   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
14434     {
14435       invert = 1;
14436       code = invert_tree_comparison (code, false);
14437     }
14438
14439   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
14440      Otherwise return T.  */
14441   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
14442     {
14443       if (code == EQ_EXPR)
14444         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
14445       else
14446         result = tree_int_cst_lt (op0, op1);
14447     }
14448   else
14449     return NULL_TREE;
14450
14451   if (invert)
14452     result ^= 1;
14453   return constant_boolean_node (result, type);
14454 }
14455
14456 /* If necessary, return a CLEANUP_POINT_EXPR for EXPR with the
14457    indicated TYPE.  If no CLEANUP_POINT_EXPR is necessary, return EXPR
14458    itself.  */
14459
14460 tree
14461 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
14462 {
14463   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
14464      it with a cleanup point expression.  */
14465   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
14466     return expr;
14467
14468   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
14469      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
14470      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
14471      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
14472      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
14473   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
14474     {
14475       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
14476       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
14477         return expr;
14478       op = TREE_OPERAND (op, 1);
14479       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
14480         return expr;
14481     }
14482
14483   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
14484 }
14485
14486 /* Given a pointer value OP0 and a type TYPE, return a simplified version
14487    of an indirection through OP0, or NULL_TREE if no simplification is
14488    possible.  */
14489
14490 tree
14491 fold_indirect_ref_1 (location_t loc, tree type, tree op0)
14492 {
14493   tree sub = op0;
14494   tree subtype;
14495
14496   STRIP_NOPS (sub);
14497   subtype = TREE_TYPE (sub);
14498   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
14499     return NULL_TREE;
14500
14501   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
14502     {
14503       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
14504       tree optype = TREE_TYPE (op);
14505       /* *&CONST_DECL -> to the value of the const decl.  */
14506       if (TREE_CODE (op) == CONST_DECL)
14507         return DECL_INITIAL (op);
14508       /* *&p => p;  make sure to handle *&"str"[cst] here.  */
14509       if (type == optype)
14510         {
14511           tree fop = fold_read_from_constant_string (op);
14512           if (fop)
14513             return fop;
14514           else
14515             return op;
14516         }
14517       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
14518       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
14519                && type == TREE_TYPE (optype)
14520                && (!in_gimple_form
14521                    || TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST))
14522         {
14523           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
14524           tree min_val = size_zero_node;
14525           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
14526             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
14527           if (in_gimple_form
14528               && TREE_CODE (min_val) != INTEGER_CST)
14529             return NULL_TREE;
14530           return build4_loc (loc, ARRAY_REF, type, op, min_val,
14531                              NULL_TREE, NULL_TREE);
14532         }
14533       /* *(foo *)&complexfoo => __real__ complexfoo */
14534       else if (TREE_CODE (optype) == COMPLEX_TYPE
14535                && type == TREE_TYPE (optype))
14536         return fold_build1_loc (loc, REALPART_EXPR, type, op);
14537       /* *(foo *)&vectorfoo => BIT_FIELD_REF<vectorfoo,...> */
14538       else if (TREE_CODE (optype) == VECTOR_TYPE
14539                && type == TREE_TYPE (optype))
14540         {
14541           tree part_width = TYPE_SIZE (type);
14542           tree index = bitsize_int (0);
14543           return fold_build3_loc (loc, BIT_FIELD_REF, type, op, part_width, index);
14544         }
14545     }
14546
14547   if (TREE_CODE (sub) == POINTER_PLUS_EXPR
14548       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (sub, 1)) == INTEGER_CST)
14549     {
14550       tree op00 = TREE_OPERAND (sub, 0);
14551       tree op01 = TREE_OPERAND (sub, 1);
14552
14553       STRIP_NOPS (op00);
14554       if (TREE_CODE (op00) == ADDR_EXPR)
14555         {
14556           tree op00type;
14557           op00 = TREE_OPERAND (op00, 0);
14558           op00type = TREE_TYPE (op00);
14559
14560           /* ((foo*)&vectorfoo)[1] => BIT_FIELD_REF<vectorfoo,...> */
14561           if (TREE_CODE (op00type) == VECTOR_TYPE
14562               && type == TREE_TYPE (op00type))
14563             {
14564               HOST_WIDE_INT offset = tree_to_shwi (op01);
14565               tree part_width = TYPE_SIZE (type);
14566               unsigned HOST_WIDE_INT part_widthi = tree_to_shwi (part_width)/BITS_PER_UNIT;
14567               unsigned HOST_WIDE_INT indexi = offset * BITS_PER_UNIT;
14568               tree index = bitsize_int (indexi);
14569
14570               if (offset / part_widthi < TYPE_VECTOR_SUBPARTS (op00type))
14571                 return fold_build3_loc (loc,
14572                                         BIT_FIELD_REF, type, op00,
14573                                         part_width, index);
14574
14575             }
14576           /* ((foo*)&complexfoo)[1] => __imag__ complexfoo */
14577           else if (TREE_CODE (op00type) == COMPLEX_TYPE
14578                    && type == TREE_TYPE (op00type))
14579             {
14580               tree size = TYPE_SIZE_UNIT (type);
14581               if (tree_int_cst_equal (size, op01))
14582                 return fold_build1_loc (loc, IMAGPART_EXPR, type, op00);
14583             }
14584           /* ((foo *)&fooarray)[1] => fooarray[1] */
14585           else if (TREE_CODE (op00type) == ARRAY_TYPE
14586                    && type == TREE_TYPE (op00type))
14587             {
14588               tree type_domain = TYPE_DOMAIN (op00type);
14589               tree min_val = size_zero_node;
14590               if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
14591                 min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
14592               op01 = size_binop_loc (loc, EXACT_DIV_EXPR, op01,
14593                                      TYPE_SIZE_UNIT (type));
14594               op01 = size_binop_loc (loc, PLUS_EXPR, op01, min_val);
14595               return build4_loc (loc, ARRAY_REF, type, op00, op01,
14596                                  NULL_TREE, NULL_TREE);
14597             }
14598         }
14599     }
14600
14601   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
14602   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
14603       && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype))
14604       && (!in_gimple_form
14605           || TREE_CODE (TYPE_SIZE (type)) == INTEGER_CST))
14606     {
14607       tree type_domain;
14608       tree min_val = size_zero_node;
14609       sub = build_fold_indirect_ref_loc (loc, sub);
14610       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
14611       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
14612         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
14613       if (in_gimple_form
14614           && TREE_CODE (min_val) != INTEGER_CST)
14615         return NULL_TREE;
14616       return build4_loc (loc, ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE,
14617                          NULL_TREE);
14618     }
14619
14620   return NULL_TREE;
14621 }
14622
14623 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
14624    cases.  */
14625
14626 tree
14627 build_fold_indirect_ref_loc (location_t loc, tree t)
14628 {
14629   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
14630   tree sub = fold_indirect_ref_1 (loc, type, t);
14631
14632   if (sub)
14633     return sub;
14634
14635   return build1_loc (loc, INDIRECT_REF, type, t);
14636 }
14637
14638 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
14639
14640 tree
14641 fold_indirect_ref_loc (location_t loc, tree t)
14642 {
14643   tree sub = fold_indirect_ref_1 (loc, TREE_TYPE (t), TREE_OPERAND (t, 0));
14644
14645   if (sub)
14646     return sub;
14647   else
14648     return t;
14649 }
14650
14651 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
14652    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
14653    the same as the original expression.  */
14654
14655 tree
14656 fold_ignored_result (tree t)
14657 {
14658   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
14659     return integer_zero_node;
14660
14661   for (;;)
14662     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
14663       {
14664       case tcc_unary:
14665         t = TREE_OPERAND (t, 0);
14666         break;
14667
14668       case tcc_binary:
14669       case tcc_comparison:
14670         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
14671           t = TREE_OPERAND (t, 0);
14672         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
14673           t = TREE_OPERAND (t, 1);
14674         else
14675           return t;
14676         break;
14677
14678       case tcc_expression:
14679         switch (TREE_CODE (t))
14680           {
14681           case COMPOUND_EXPR:
14682             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
14683               return t;
14684             t = TREE_OPERAND (t, 0);
14685             break;
14686
14687           case COND_EXPR:
14688             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
14689                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
14690               return t;
14691             t = TREE_OPERAND (t, 0);
14692             break;
14693
14694           default:
14695             return t;
14696           }
14697         break;
14698
14699       default:
14700         return t;
14701       }
14702 }
14703
14704 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR. */
14705
14706 tree
14707 round_up_loc (location_t loc, tree value, unsigned int divisor)
14708 {
14709   tree div = NULL_TREE;
14710
14711   if (divisor == 1)
14712     return value;
14713
14714   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
14715      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
14716      because in that case, this check is more expensive than just
14717      doing it.  */
14718   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
14719     {
14720       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
14721
14722       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
14723         return value;
14724     }
14725
14726   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
14727   if (divisor == (divisor & -divisor))
14728     {
14729       if (TREE_CODE (value) == INTEGER_CST)
14730         {
14731           wide_int val = value;
14732           bool overflow_p;
14733
14734           if ((val & (divisor - 1)) == 0)
14735             return value;
14736
14737           overflow_p = TREE_OVERFLOW (value);
14738           val += divisor - 1;
14739           val &= - (int) divisor;
14740           if (val == 0)
14741             overflow_p = true;
14742
14743           return force_fit_type (TREE_TYPE (value), val, -1, overflow_p);
14744         }
14745       else
14746         {
14747           tree t;
14748
14749           t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
14750           value = size_binop_loc (loc, PLUS_EXPR, value, t);
14751           t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), - (int) divisor);
14752           value = size_binop_loc (loc, BIT_AND_EXPR, value, t);
14753         }
14754     }
14755   else
14756     {
14757       if (!div)
14758         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
14759       value = size_binop_loc (loc, CEIL_DIV_EXPR, value, div);
14760       value = size_binop_loc (loc, MULT_EXPR, value, div);
14761     }
14762
14763   return value;
14764 }
14765
14766 /* Likewise, but round down.  */
14767
14768 tree
14769 round_down_loc (location_t loc, tree value, int divisor)
14770 {
14771   tree div = NULL_TREE;
14772
14773   gcc_assert (divisor > 0);
14774   if (divisor == 1)
14775     return value;
14776
14777   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
14778      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
14779      because in that case, this check is more expensive than just
14780      doing it.  */
14781   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
14782     {
14783       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
14784
14785       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
14786         return value;
14787     }
14788
14789   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
14790   if (divisor == (divisor & -divisor))
14791     {
14792       tree t;
14793
14794       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
14795       value = size_binop_loc (loc, BIT_AND_EXPR, value, t);
14796     }
14797   else
14798     {
14799       if (!div)
14800         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
14801       value = size_binop_loc (loc, FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
14802       value = size_binop_loc (loc, MULT_EXPR, value, div);
14803     }
14804
14805   return value;
14806 }
14807
14808 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
14809    extracts the information about the offset of the access, storing it
14810    to PBITPOS and POFFSET.  */
14811
14812 static tree
14813 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
14814                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
14815 {
14816   tree core;
14817   machine_mode mode;
14818   int unsignedp, volatilep;
14819   HOST_WIDE_INT bitsize;
14820   location_t loc = EXPR_LOCATION (exp);
14821
14822   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
14823     {
14824       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
14825                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
14826                                   false);
14827       core = build_fold_addr_expr_loc (loc, core);
14828     }
14829   else
14830     {
14831       core = exp;
14832       *pbitpos = 0;
14833       *poffset = NULL_TREE;
14834     }
14835
14836   return core;
14837 }
14838
14839 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
14840    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
14841
14842 bool
14843 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
14844 {
14845   tree core1, core2;
14846   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
14847   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
14848
14849   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
14850   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
14851
14852   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
14853       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
14854       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
14855     return false;
14856
14857   if (toffset1 && toffset2)
14858     {
14859       type = TREE_TYPE (toffset1);
14860       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
14861         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
14862
14863       tdiff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2);
14864       if (!cst_and_fits_in_hwi (tdiff))
14865         return false;
14866
14867       *diff = int_cst_value (tdiff);
14868     }
14869   else if (toffset1 || toffset2)
14870     {
14871       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
14872          be a constant.  */
14873       return false;
14874     }
14875   else
14876     *diff = 0;
14877
14878   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
14879   return true;
14880 }
14881
14882 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
14883    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
14884    is possible.  */
14885
14886 tree
14887 fold_strip_sign_ops (tree exp)
14888 {
14889   tree arg0, arg1;
14890   location_t loc = EXPR_LOCATION (exp);
14891
14892   switch (TREE_CODE (exp))
14893     {
14894     case ABS_EXPR:
14895     case NEGATE_EXPR:
14896       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
14897       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
14898
14899     case MULT_EXPR:
14900     case RDIV_EXPR:
14901       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (exp)))
14902         return NULL_TREE;
14903       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
14904       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
14905       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
14906         return fold_build2_loc (loc, TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
14907                             arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
14908                             arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1));
14909       break;
14910
14911     case COMPOUND_EXPR:
14912       arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
14913       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
14914       if (arg1)
14915         return fold_build2_loc (loc, COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (exp), arg0, arg1);
14916       break;
14917
14918     case COND_EXPR:
14919       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
14920       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 2));
14921       if (arg0 || arg1)
14922         return fold_build3_loc (loc,
14923                             COND_EXPR, TREE_TYPE (exp), TREE_OPERAND (exp, 0),
14924                             arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 1),
14925                             arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 2));
14926       break;
14927
14928     case CALL_EXPR:
14929       {
14930         const enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (exp);
14931         switch (fcode)
14932         {
14933         CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COPYSIGN):
14934           /* Strip copysign function call, return the 1st argument. */
14935           arg0 = CALL_EXPR_ARG (exp, 0);
14936           arg1 = CALL_EXPR_ARG (exp, 1);
14937           return omit_one_operand_loc (loc, TREE_TYPE (exp), arg0, arg1);
14938
14939         default:
14940           /* Strip sign ops from the argument of "odd" math functions.  */
14941           if (negate_mathfn_p (fcode))
14942             {
14943               arg0 = fold_strip_sign_ops (CALL_EXPR_ARG (exp, 0));
14944               if (arg0)
14945                 return build_call_expr_loc (loc, get_callee_fndecl (exp), 1, arg0);
14946             }
14947           break;
14948         }
14949       }
14950       break;
14951
14952     default:
14953       break;
14954     }
14955   return NULL_TREE;
14956 }
14957
14958 /* Return OFF converted to a pointer offset type suitable as offset for
14959    POINTER_PLUS_EXPR.  Use location LOC for this conversion.  */
14960 tree
14961 convert_to_ptrofftype_loc (location_t loc, tree off)
14962 {
14963   return fold_convert_loc (loc, sizetype, off);
14964 }
14965
14966 /* Build and fold a POINTER_PLUS_EXPR at LOC offsetting PTR by OFF.  */
14967 tree
14968 fold_build_pointer_plus_loc (location_t loc, tree ptr, tree off)
14969 {
14970   return fold_build2_loc (loc, POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (ptr),
14971                           ptr, convert_to_ptrofftype_loc (loc, off));
14972 }
14973
14974 /* Build and fold a POINTER_PLUS_EXPR at LOC offsetting PTR by OFF.  */
14975 tree
14976 fold_build_pointer_plus_hwi_loc (location_t loc, tree ptr, HOST_WIDE_INT off)
14977 {
14978   return fold_build2_loc (loc, POINTER_PLUS_EXPR, TREE_TYPE (ptr),
14979                           ptr, size_int (off));
14980 }