6665412a4af76a1a4ff44fb42985400d7e92b03e
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / match.pd
1 /* Match-and-simplify patterns for shared GENERIC and GIMPLE folding.
2    This file is consumed by genmatch which produces gimple-match.c
3    and generic-match.c from it.
4
5    Copyright (C) 2014-2016 Free Software Foundation, Inc.
6    Contributed by Richard Biener <rguenther@suse.de>
7    and Prathamesh Kulkarni  <bilbotheelffriend@gmail.com>
8
9 This file is part of GCC.
10
11 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
12 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
13 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
14 version.
15
16 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
17 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
19 for more details.
20
21 You should have received a copy of the GNU General Public License
22 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
23 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
24
25
26 /* Generic tree predicates we inherit.  */
27 (define_predicates
28    integer_onep integer_zerop integer_all_onesp integer_minus_onep
29    integer_each_onep integer_truep integer_nonzerop
30    real_zerop real_onep real_minus_onep
31    zerop
32    CONSTANT_CLASS_P
33    tree_expr_nonnegative_p
34    tree_expr_nonzero_p
35    integer_valued_real_p
36    integer_pow2p
37    HONOR_NANS)
38
39 /* Operator lists.  */
40 (define_operator_list tcc_comparison
41   lt   le   eq ne ge   gt   unordered ordered   unlt unle ungt unge uneq ltgt)
42 (define_operator_list inverted_tcc_comparison
43   ge   gt   ne eq lt   le   ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
44 (define_operator_list inverted_tcc_comparison_with_nans
45   unge ungt ne eq unlt unle ordered   unordered ge   gt   le   lt   ltgt uneq)
46 (define_operator_list swapped_tcc_comparison
47   gt   ge   eq ne le   lt   unordered ordered   ungt unge unlt unle uneq ltgt)
48 (define_operator_list simple_comparison         lt   le   eq ne ge   gt)
49 (define_operator_list swapped_simple_comparison gt   ge   eq ne le   lt)
50
51 #include "cfn-operators.pd"
52
53 /* Define operand lists for math rounding functions {,i,l,ll}FN,
54    where the versions prefixed with "i" return an int, those prefixed with
55    "l" return a long and those prefixed with "ll" return a long long.
56
57    Also define operand lists:
58
59      X<FN>F for all float functions, in the order i, l, ll
60      X<FN> for all double functions, in the same order
61      X<FN>L for all long double functions, in the same order.  */
62 #define DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN(FN) \
63   (define_operator_list X##FN##F BUILT_IN_I##FN##F \
64                                  BUILT_IN_L##FN##F \
65                                  BUILT_IN_LL##FN##F) \
66   (define_operator_list X##FN BUILT_IN_I##FN \
67                               BUILT_IN_L##FN \
68                               BUILT_IN_LL##FN) \
69   (define_operator_list X##FN##L BUILT_IN_I##FN##L \
70                                  BUILT_IN_L##FN##L \
71                                  BUILT_IN_LL##FN##L)
72
73 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (FLOOR)
74 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (CEIL)
75 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (ROUND)
76 DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
77
78 /* Simplifications of operations with one constant operand and
79    simplifications to constants or single values.  */
80
81 (for op (plus pointer_plus minus bit_ior bit_xor)
82   (simplify
83     (op @0 integer_zerop)
84     (non_lvalue @0)))
85
86 /* 0 +p index -> (type)index */
87 (simplify
88  (pointer_plus integer_zerop @1)
89  (non_lvalue (convert @1)))
90
91 /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.
92    Likewise if the operands are reversed.  */
93 (simplify
94  (plus:c @0 real_zerop@1)
95  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 0))
96   (non_lvalue @0)))
97
98 /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
99 (simplify
100  (minus @0 real_zerop@1)
101  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @1, 1))
102   (non_lvalue @0)))
103
104 /* Simplify x - x.
105    This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
106    In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
107    Also note that operand_equal_p is always false if an operand
108    is volatile.  */
109 (simplify
110  (minus @0 @0)
111  (if (!FLOAT_TYPE_P (type) || !HONOR_NANS (type))
112   { build_zero_cst (type); }))
113
114 (simplify
115  (mult @0 integer_zerop@1)
116  @1)
117
118 /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
119    when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
120    same in modes with signed zeros, since multiplying a
121    negative value by 0 gives -0, not +0.  */
122 (simplify
123  (mult @0 real_zerop@1)
124  (if (!HONOR_NANS (type) && !HONOR_SIGNED_ZEROS (type))
125   @1))
126
127 /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.
128    Likewise for complex arithmetic with signed zeros.  */
129 (simplify
130  (mult @0 real_onep)
131  (if (!HONOR_SNANS (type)
132       && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
133           || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
134   (non_lvalue @0)))
135
136 /* Transform x * -1.0 into -x.  */
137 (simplify
138  (mult @0 real_minus_onep)
139   (if (!HONOR_SNANS (type)
140        && (!HONOR_SIGNED_ZEROS (type)
141            || !COMPLEX_FLOAT_TYPE_P (type)))
142    (negate @0)))
143
144 /* X * 1, X / 1 -> X.  */
145 (for op (mult trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
146   (simplify
147     (op @0 integer_onep)
148     (non_lvalue @0)))
149
150 /* Preserve explicit divisions by 0: the C++ front-end wants to detect
151    undefined behavior in constexpr evaluation, and assuming that the division
152    traps enables better optimizations than these anyway.  */
153 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
154  /* 0 / X is always zero.  */
155  (simplify
156   (div integer_zerop@0 @1)
157   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
158   (if (!integer_zerop (@1))
159    @0))
160   /* X / -1 is -X.  */
161  (simplify
162    (div @0 integer_minus_onep@1)
163    (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
164     (negate @0)))
165  /* X / X is one.  */
166  (simplify
167   (div @0 @0)
168   /* But not for 0 / 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
169   (if (!integer_zerop (@0))
170    { build_one_cst (type); }))
171  /* X / abs (X) is X < 0 ? -1 : 1.  */ 
172  (simplify
173    (div:C @0 (abs @0))
174    (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
175         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
176     (cond (lt @0 { build_zero_cst (type); })
177           { build_minus_one_cst (type); } { build_one_cst (type); })))
178  /* X / -X is -1.  */
179  (simplify
180    (div:C @0 (negate @0))
181    (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
182         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
183     { build_minus_one_cst (type); })))
184
185 /* For unsigned integral types, FLOOR_DIV_EXPR is the same as
186    TRUNC_DIV_EXPR.  Rewrite into the latter in this case.  */
187 (simplify
188  (floor_div @0 @1)
189  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
190       && TYPE_UNSIGNED (type))
191   (trunc_div @0 @1)))
192
193 /* Combine two successive divisions.  Note that combining ceil_div
194    and floor_div is trickier and combining round_div even more so.  */
195 (for div (trunc_div exact_div)
196  (simplify
197   (div (div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
198   (with {
199     bool overflow_p;
200     wide_int mul = wi::mul (@1, @2, TYPE_SIGN (type), &overflow_p);
201    }
202    (if (!overflow_p)
203     (div @0 { wide_int_to_tree (type, mul); })
204     (if (TYPE_UNSIGNED (type)
205          || mul != wi::min_value (TYPE_PRECISION (type), SIGNED))
206      { build_zero_cst (type); })))))
207
208 /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
209    NaNs or Infinities.  */
210 (simplify
211  (rdiv @0 @0)
212  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
213       && ! HONOR_NANS (type)
214       && ! HONOR_INFINITIES (type))
215   { build_one_cst (type); }))
216
217 /* Optimize -A / A to -1.0 if we don't care about
218    NaNs or Infinities.  */
219 (simplify
220  (rdiv:C @0 (negate @0))
221  (if (FLOAT_TYPE_P (type)
222       && ! HONOR_NANS (type)
223       && ! HONOR_INFINITIES (type))
224   { build_minus_one_cst (type); }))
225
226 /* PR71078: x / abs(x) -> copysign (1.0, x) */
227 (simplify
228  (rdiv:C (convert? @0) (convert? (abs @0)))
229   (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type)
230        && ! HONOR_NANS (type)
231        && ! HONOR_INFINITIES (type))
232    (switch
233     (if (types_match (type, float_type_node))
234      (BUILT_IN_COPYSIGNF { build_one_cst (type); } (convert @0)))
235     (if (types_match (type, double_type_node))
236      (BUILT_IN_COPYSIGN { build_one_cst (type); } (convert @0)))
237     (if (types_match (type, long_double_type_node))
238      (BUILT_IN_COPYSIGNL { build_one_cst (type); } (convert @0))))))
239
240 /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
241 (simplify
242  (rdiv @0 real_onep)
243  (if (!HONOR_SNANS (type))
244   (non_lvalue @0)))
245
246 /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
247 (simplify
248  (rdiv @0 real_minus_onep)
249  (if (!HONOR_SNANS (type))
250   (negate @0)))
251
252 (if (flag_reciprocal_math)
253  /* Convert (A/B)/C to A/(B*C)  */
254  (simplify
255   (rdiv (rdiv:s @0 @1) @2)
256    (rdiv @0 (mult @1 @2)))
257
258  /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C  */
259  (simplify
260   (rdiv @0 (rdiv:s @1 @2))
261    (mult (rdiv @0 @1) @2)))
262
263 /* Optimize (X & (-A)) / A where A is a power of 2, to X >> log2(A) */
264 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
265  (simplify
266   (div (convert? (bit_and @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
267   (if (integer_pow2p (@2)
268        && tree_int_cst_sgn (@2) > 0
269        && wi::add (@2, @1) == 0
270        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
271    (rshift (convert @0) { build_int_cst (integer_type_node,
272                                          wi::exact_log2 (@2)); }))))
273
274 /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
275    reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
276    so only do this if -freciprocal-math.  We can actually
277    always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
278    tell if it is or not in a portable manner.  */
279 (for cst (REAL_CST COMPLEX_CST VECTOR_CST)
280  (simplify
281   (rdiv @0 cst@1)
282   (if (optimize)
283    (if (flag_reciprocal_math
284         && !real_zerop (@1))
285     (with
286      { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, build_one_cst (type), @1); }
287      (if (tem)
288       (mult @0 { tem; } )))
289     (if (cst != COMPLEX_CST)
290      (with { tree inverse = exact_inverse (type, @1); }
291       (if (inverse)
292        (mult @0 { inverse; } ))))))))
293
294 (for mod (ceil_mod floor_mod round_mod trunc_mod)
295  /* 0 % X is always zero.  */
296  (simplify
297   (mod integer_zerop@0 @1)
298   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
299   (if (!integer_zerop (@1))
300    @0))
301  /* X % 1 is always zero.  */
302  (simplify
303   (mod @0 integer_onep)
304   { build_zero_cst (type); })
305  /* X % -1 is zero.  */
306  (simplify
307   (mod @0 integer_minus_onep@1)
308   (if (!TYPE_UNSIGNED (type))
309    { build_zero_cst (type); }))
310  /* X % X is zero.  */
311  (simplify
312   (mod @0 @0)
313   /* But not for 0 % 0 so that we can get the proper warnings and errors.  */
314   (if (!integer_zerop (@0))
315    { build_zero_cst (type); }))
316  /* (X % Y) % Y is just X % Y.  */
317  (simplify
318   (mod (mod@2 @0 @1) @1)
319   @2)
320  /* From extract_muldiv_1: (X * C1) % C2 is zero if C1 is a multiple of C2.  */
321  (simplify
322   (mod (mult @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
323   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
324        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
325        && wi::multiple_of_p (@1, @2, TYPE_SIGN (type)))
326    { build_zero_cst (type); })))
327
328 /* X % -C is the same as X % C.  */
329 (simplify
330  (trunc_mod @0 INTEGER_CST@1)
331   (if (TYPE_SIGN (type) == SIGNED
332        && !TREE_OVERFLOW (@1)
333        && wi::neg_p (@1)
334        && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
335        /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
336        && !sign_bit_p (@1, @1))
337    (trunc_mod @0 (negate @1))))
338
339 /* X % -Y is the same as X % Y.  */
340 (simplify
341  (trunc_mod @0 (convert? (negate @1)))
342  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
343       && !TYPE_UNSIGNED (type)
344       && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
345       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
346       /* Avoid this transformation if X might be INT_MIN or
347          Y might be -1, because we would then change valid
348          INT_MIN % -(-1) into invalid INT_MIN % -1.  */
349       && (expr_not_equal_to (@0, TYPE_MIN_VALUE (type))
350           || expr_not_equal_to (@1, wi::minus_one (TYPE_PRECISION
351                                                         (TREE_TYPE (@1))))))
352   (trunc_mod @0 (convert @1))))
353
354 /* X - (X / Y) * Y is the same as X % Y.  */
355 (simplify
356  (minus (convert1? @0) (convert2? (mult:c (trunc_div @@0 @@1) @1)))
357  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (type))
358   (convert (trunc_mod @0 @1))))
359
360 /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
361    i.e. "X % C" into "X & (C - 1)", if X and C are positive.
362    Also optimize A % (C << N)  where C is a power of 2,
363    to A & ((C << N) - 1).  */
364 (match (power_of_two_cand @1)
365  INTEGER_CST@1)
366 (match (power_of_two_cand @1)
367  (lshift INTEGER_CST@1 @2))
368 (for mod (trunc_mod floor_mod)
369  (simplify
370   (mod @0 (convert?@3 (power_of_two_cand@1 @2)))
371   (if ((TYPE_UNSIGNED (type)
372         || tree_expr_nonnegative_p (@0))
373         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@3))
374         && integer_pow2p (@2) && tree_int_cst_sgn (@2) > 0)
375    (bit_and @0 (convert (minus @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), 1); }))))))
376
377 /* Simplify (unsigned t * 2)/2 -> unsigned t & 0x7FFFFFFF.  */
378 (simplify
379  (trunc_div (mult @0 integer_pow2p@1) @1)
380  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
381   (bit_and @0 { wide_int_to_tree
382                 (type, wi::mask (TYPE_PRECISION (type) - wi::exact_log2 (@1),
383                                  false, TYPE_PRECISION (type))); })))
384
385 /* Simplify (unsigned t / 2) * 2 -> unsigned t & ~1.  */
386 (simplify
387  (mult (trunc_div @0 integer_pow2p@1) @1)
388  (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
389   (bit_and @0 (negate @1))))
390
391 /* Simplify (t * 2) / 2) -> t.  */
392 (for div (trunc_div ceil_div floor_div round_div exact_div)
393  (simplify
394   (div (mult @0 @1) @1)
395   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
396        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type))
397    @0)))
398
399 (for op (negate abs)
400  /* Simplify cos(-x) and cos(|x|) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
401  (for coss (COS COSH)
402   (simplify
403    (coss (op @0))
404     (coss @0)))
405  /* Simplify pow(-x, y) and pow(|x|,y) -> pow(x,y) if y is an even integer.  */
406  (for pows (POW)
407   (simplify
408    (pows (op @0) REAL_CST@1)
409    (with { HOST_WIDE_INT n; }
410     (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
411      (pows @0 @1)))))
412  /* Likewise for powi.  */
413  (for pows (POWI)
414   (simplify
415    (pows (op @0) INTEGER_CST@1)
416    (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
417     (pows @0 @1))))
418  /* Strip negate and abs from both operands of hypot.  */
419  (for hypots (HYPOT)
420   (simplify
421    (hypots (op @0) @1)
422    (hypots @0 @1))
423   (simplify
424    (hypots @0 (op @1))
425    (hypots @0 @1)))
426  /* copysign(-x, y) and copysign(abs(x), y) -> copysign(x, y).  */
427  (for copysigns (COPYSIGN)
428   (simplify
429    (copysigns (op @0) @1)
430    (copysigns @0 @1))))
431
432 /* abs(x)*abs(x) -> x*x.  Should be valid for all types.  */
433 (simplify
434  (mult (abs@1 @0) @1)
435  (mult @0 @0))
436
437 /* cos(copysign(x, y)) -> cos(x).  Similarly for cosh.  */
438 (for coss (COS COSH)
439      copysigns (COPYSIGN)
440  (simplify
441   (coss (copysigns @0 @1))
442    (coss @0)))
443
444 /* pow(copysign(x, y), z) -> pow(x, z) if z is an even integer.  */
445 (for pows (POW)
446      copysigns (COPYSIGN)
447  (simplify
448   (pows (copysigns @0 @2) REAL_CST@1)
449   (with { HOST_WIDE_INT n; }
450    (if (real_isinteger (&TREE_REAL_CST (@1), &n) && (n & 1) == 0)
451     (pows @0 @1)))))
452 /* Likewise for powi.  */
453 (for pows (POWI)
454      copysigns (COPYSIGN)
455  (simplify
456   (pows (copysigns @0 @2) INTEGER_CST@1)
457   (if (wi::bit_and (@1, 1) == 0)
458    (pows @0 @1))))
459
460 (for hypots (HYPOT)
461      copysigns (COPYSIGN)
462  /* hypot(copysign(x, y), z) -> hypot(x, z).  */
463  (simplify
464   (hypots (copysigns @0 @1) @2)
465   (hypots @0 @2))
466  /* hypot(x, copysign(y, z)) -> hypot(x, y).  */
467  (simplify
468   (hypots @0 (copysigns @1 @2))
469   (hypots @0 @1)))
470
471 /* copysign(x, CST) -> [-]abs (x).  */
472 (for copysigns (COPYSIGN)
473  (simplify
474   (copysigns @0 REAL_CST@1)
475   (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
476    (negate (abs @0))
477    (abs @0))))
478
479 /* copysign(copysign(x, y), z) -> copysign(x, z).  */
480 (for copysigns (COPYSIGN)
481  (simplify
482   (copysigns (copysigns @0 @1) @2)
483   (copysigns @0 @2)))
484
485 /* copysign(x,y)*copysign(x,y) -> x*x.  */
486 (for copysigns (COPYSIGN)
487  (simplify
488   (mult (copysigns@2 @0 @1) @2)
489   (mult @0 @0)))
490
491 /* ccos(-x) -> ccos(x).  Similarly for ccosh.  */
492 (for ccoss (CCOS CCOSH)
493  (simplify
494   (ccoss (negate @0))
495    (ccoss @0)))
496
497 /* cabs(-x) and cos(conj(x)) -> cabs(x).  */
498 (for ops (conj negate)
499  (for cabss (CABS)
500   (simplify
501    (cabss (ops @0))
502    (cabss @0))))
503
504 /* Fold (a * (1 << b)) into (a << b)  */
505 (simplify
506  (mult:c @0 (convert? (lshift integer_onep@1 @2)))
507   (if (! FLOAT_TYPE_P (type)
508        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
509    (lshift @0 @2)))
510
511 /* Fold (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
512 (simplify
513  (mult (rdiv@3 REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
514   (if (flag_associative_math
515        && single_use (@3))
516    (with
517     { tree tem = const_binop (MULT_EXPR, type, @0, @2); }
518     (if (tem)
519      (rdiv { tem; } @1)))))
520
521 /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X  */
522 (simplify
523  (rdiv REAL_CST@0 (mult @1 REAL_CST@2))
524   (if (flag_reciprocal_math)
525    (with
526     { tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, type, @0, @2); }
527     (if (tem)
528      (rdiv { tem; } @1)))))
529
530 /* Simplify ~X & X as zero.  */
531 (simplify
532  (bit_and:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
533   { build_zero_cst (type); })
534
535 /* PR71636: Transform x & ((1U << b) - 1) -> x & ~(~0U << b);  */
536 (simplify
537   (bit_and:c @0 (plus:s (lshift:s integer_onep @1) integer_minus_onep))
538   (if (TYPE_UNSIGNED (type))
539     (bit_and @0 (bit_not (lshift { build_all_ones_cst (type); } @1)))))
540
541 /* PR35691: Transform
542    (x == 0 & y == 0) -> (x | typeof(x)(y)) == 0.
543    (x != 0 | y != 0) -> (x | typeof(x)(y)) != 0.  */
544 (for bitop (bit_and bit_ior)
545      cmp (eq ne)
546  (simplify
547   (bitop (cmp @0 integer_zerop@2) (cmp @1 integer_zerop))
548    (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
549        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
550        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
551     (cmp (bit_ior @0 (convert @1)) @2))))
552
553 /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B.  */
554 (simplify
555  (minus (bit_and:cs @0 (bit_not @1)) (bit_and:cs @0 @1))
556   (minus (bit_xor @0 @1) @1))
557 (simplify
558  (minus (bit_and:s @0 INTEGER_CST@2) (bit_and:s @0 INTEGER_CST@1))
559  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
560   (minus (bit_xor @0 @1) @1)))
561
562 /* Fold (A & B) - (A & ~B) into B - (A ^ B).  */
563 (simplify
564  (minus (bit_and:cs @0 @1) (bit_and:cs @0 (bit_not @1)))
565   (minus @1 (bit_xor @0 @1)))
566
567 /* Simplify (X & ~Y) | (~X & Y) -> X ^ Y.  */
568 (simplify
569  (bit_ior (bit_and:c @0 (bit_not @1)) (bit_and:c (bit_not @0) @1))
570   (bit_xor @0 @1))
571 (simplify
572  (bit_ior:c (bit_and @0 INTEGER_CST@2) (bit_and (bit_not @0) INTEGER_CST@1))
573  (if (wi::bit_not (@2) == @1)
574   (bit_xor @0 @1)))
575
576 /* PR53979: Transform ((a ^ b) | a) -> (a | b) */
577 (simplify
578   (bit_ior:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
579   (bit_ior @0 @1))
580
581 /* Simplify (~X & Y) to X ^ Y if we know that (X & ~Y) is 0.  */
582 #if GIMPLE
583 (simplify
584  (bit_and (bit_not SSA_NAME@0) INTEGER_CST@1)
585  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
586       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
587   (bit_xor @0 @1)))
588 #endif
589
590 /* X % Y is smaller than Y.  */
591 (for cmp (lt ge)
592  (simplify
593   (cmp (trunc_mod @0 @1) @1)
594   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
595    { constant_boolean_node (cmp == LT_EXPR, type); })))
596 (for cmp (gt le)
597  (simplify
598   (cmp @1 (trunc_mod @0 @1))
599   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
600    { constant_boolean_node (cmp == GT_EXPR, type); })))
601
602 /* x | ~0 -> ~0  */
603 (simplify
604  (bit_ior @0 integer_all_onesp@1)
605  @1)
606
607 /* x | 0 -> x  */
608 (simplify
609  (bit_ior @0 integer_zerop)
610  @0)
611
612 /* x & 0 -> 0  */
613 (simplify
614  (bit_and @0 integer_zerop@1)
615  @1)
616
617 /* ~x | x -> -1 */
618 /* ~x ^ x -> -1 */
619 /* ~x + x -> -1 */
620 (for op (bit_ior bit_xor plus)
621  (simplify
622   (op:c (convert? @0) (convert? (bit_not @0)))
623   (convert { build_all_ones_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
624
625 /* x ^ x -> 0 */
626 (simplify
627   (bit_xor @0 @0)
628   { build_zero_cst (type); })
629
630 /* Canonicalize X ^ ~0 to ~X.  */
631 (simplify
632   (bit_xor @0 integer_all_onesp@1)
633   (bit_not @0))
634
635 /* x & ~0 -> x  */
636 (simplify
637  (bit_and @0 integer_all_onesp)
638   (non_lvalue @0))
639
640 /* x & x -> x,  x | x -> x  */
641 (for bitop (bit_and bit_ior)
642  (simplify
643   (bitop @0 @0)
644   (non_lvalue @0)))
645
646 /* x & C -> x if we know that x & ~C == 0.  */
647 #if GIMPLE
648 (simplify
649  (bit_and SSA_NAME@0 INTEGER_CST@1)
650  (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
651       && (get_nonzero_bits (@0) & wi::bit_not (@1)) == 0)
652   @0))
653 #endif
654
655 /* x + (x & 1) -> (x + 1) & ~1 */
656 (simplify
657  (plus:c @0 (bit_and:s @0 integer_onep@1))
658  (bit_and (plus @0 @1) (bit_not @1)))
659
660 /* x & ~(x & y) -> x & ~y */
661 /* x | ~(x | y) -> x | ~y  */
662 (for bitop (bit_and bit_ior)
663  (simplify
664   (bitop:c @0 (bit_not (bitop:cs @0 @1)))
665   (bitop @0 (bit_not @1))))
666
667 /* (x | y) & ~x -> y & ~x */
668 /* (x & y) | ~x -> y | ~x */
669 (for bitop (bit_and bit_ior)
670      rbitop (bit_ior bit_and)
671  (simplify
672   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) (bit_not@2 @0))
673   (bitop @1 @2)))
674
675 /* (x & y) ^ (x | y) -> x ^ y */
676 (simplify
677  (bit_xor:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
678  (bit_xor @0 @1))
679
680 /* (x ^ y) ^ (x | y) -> x & y */
681 (simplify
682  (bit_xor:c (bit_xor @0 @1) (bit_ior @0 @1))
683  (bit_and @0 @1))
684
685 /* (x & y) + (x ^ y) -> x | y */
686 /* (x & y) | (x ^ y) -> x | y */
687 /* (x & y) ^ (x ^ y) -> x | y */
688 (for op (plus bit_ior bit_xor)
689  (simplify
690   (op:c (bit_and @0 @1) (bit_xor @0 @1))
691   (bit_ior @0 @1)))
692
693 /* (x & y) + (x | y) -> x + y */
694 (simplify
695  (plus:c (bit_and @0 @1) (bit_ior @0 @1))
696  (plus @0 @1))
697
698 /* (x + y) - (x | y) -> x & y */
699 (simplify
700  (minus (plus @0 @1) (bit_ior @0 @1))
701  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
702       && !TYPE_SATURATING (type))
703   (bit_and @0 @1)))
704
705 /* (x + y) - (x & y) -> x | y */
706 (simplify
707  (minus (plus @0 @1) (bit_and @0 @1))
708  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type) && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
709       && !TYPE_SATURATING (type))
710   (bit_ior @0 @1)))
711
712 /* (x | y) - (x ^ y) -> x & y */
713 (simplify
714  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_xor @0 @1))
715  (bit_and @0 @1))
716
717 /* (x | y) - (x & y) -> x ^ y */
718 (simplify
719  (minus (bit_ior @0 @1) (bit_and @0 @1))
720  (bit_xor @0 @1))
721
722 /* (x | y) & ~(x & y) -> x ^ y */
723 (simplify
724  (bit_and:c (bit_ior @0 @1) (bit_not (bit_and @0 @1)))
725  (bit_xor @0 @1))
726
727 /* (x | y) & (~x ^ y) -> x & y */
728 (simplify
729  (bit_and:c (bit_ior:c @0 @1) (bit_xor:c @1 (bit_not @0)))
730  (bit_and @0 @1))
731
732 /* ~x & ~y -> ~(x | y)
733    ~x | ~y -> ~(x & y) */
734 (for op (bit_and bit_ior)
735      rop (bit_ior bit_and)
736  (simplify
737   (op (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
738   (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
739        && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
740    (bit_not (rop (convert @0) (convert @1))))))
741
742 /* If we are XORing or adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
743    with a constant, and the two constants have no bits in common,
744    we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
745    simplifications.  */
746 (for op (bit_xor plus)
747  (simplify
748   (op (convert1? (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@1))
749       (convert2? (bit_and@5 @2 INTEGER_CST@3)))
750   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
751        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2))
752        && wi::bit_and (@1, @3) == 0)
753    (bit_ior (convert @4) (convert @5)))))
754
755 /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
756 (simplify
757  (bit_xor:c (convert1? (bit_ior:c @@0 @1)) (convert2? @0))
758  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
759   (convert (bit_and @1 (bit_not @0)))))
760
761 /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
762 (simplify
763  (bit_xor (convert1? (bit_not @0)) (convert2? (bit_not @1)))
764  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
765       && element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1)))
766   (bit_xor (convert @0) (convert @1))))
767
768 /* Convert ~X ^ C to X ^ ~C.  */
769 (simplify
770  (bit_xor (convert? (bit_not @0)) INTEGER_CST@1)
771  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
772   (bit_xor (convert @0) (bit_not @1))))
773
774 /* Fold (X & Y) ^ Y and (X ^ Y) & Y as ~X & Y.  */
775 (for opo (bit_and bit_xor)
776      opi (bit_xor bit_and)
777  (simplify
778   (opo:c (opi:c @0 @1) @1) 
779   (bit_and (bit_not @0) @1)))
780
781 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
782    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
783    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
784    constants are involved.  For example, convert
785      (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
786    Further simplification will occur if B and C are constants.  */
787 (for op (bit_and bit_ior bit_xor)
788      rop (bit_ior bit_and bit_and)
789  (simplify
790   (op (convert? (rop:c @@0 @1)) (convert? (rop:c @0 @2)))
791   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
792        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
793    (rop (convert @0) (op (convert @1) (convert @2))))))
794
795 /* Some simple reassociation for bit operations, also handled in reassoc.  */
796 /* (X & Y) & Y -> X & Y
797    (X | Y) | Y -> X | Y  */
798 (for op (bit_and bit_ior)
799  (simplify
800   (op:c (convert1?@2 (op:c @0 @@1)) (convert2? @1))
801   @2))
802 /* (X ^ Y) ^ Y -> X  */
803 (simplify
804  (bit_xor:c (convert1? (bit_xor:c @0 @@1)) (convert2? @1))
805  (convert @0))
806 /* (X & Y) & (X & Z) -> (X & Y) & Z
807    (X | Y) | (X | Z) -> (X | Y) | Z  */
808 (for op (bit_and bit_ior)
809  (simplify
810   (op:c (convert1?@3 (op:c@4 @0 @1)) (convert2?@5 (op:c@6 @0 @2)))
811   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
812        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
813    (if (single_use (@5) && single_use (@6))
814     (op @3 (convert @2))
815     (if (single_use (@3) && single_use (@4))
816      (op (convert @1) @5))))))
817 /* (X ^ Y) ^ (X ^ Z) -> Y ^ Z  */
818 (simplify
819  (bit_xor (convert1? (bit_xor:c @0 @1)) (convert2? (bit_xor:c @0 @2)))
820  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
821       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@2)))
822   (bit_xor (convert @1) (convert @2))))
823
824 (simplify
825  (abs (abs@1 @0))
826  @1)
827 (simplify
828  (abs (negate @0))
829  (abs @0))
830 (simplify
831  (abs tree_expr_nonnegative_p@0)
832  @0)
833
834 /* A few cases of fold-const.c negate_expr_p predicate.  */
835 (match negate_expr_p
836  INTEGER_CST
837  (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type)
838        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
839       || (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type)
840           && may_negate_without_overflow_p (t)))))
841 (match negate_expr_p
842  FIXED_CST)
843 (match negate_expr_p
844  (negate @0)
845  (if (!TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))))
846 (match negate_expr_p
847  REAL_CST
848  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t)))))
849 /* VECTOR_CST handling of non-wrapping types would recurse in unsupported
850    ways.  */
851 (match negate_expr_p
852  VECTOR_CST
853  (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (type)) || TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))))
854
855 /* (-A) * (-B) -> A * B  */
856 (simplify
857  (mult:c (convert1? (negate @0)) (convert2? negate_expr_p@1))
858   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
859        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
860    (mult (convert @0) (convert (negate @1)))))
861  
862 /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
863 (simplify
864  (negate (plus:c @0 negate_expr_p@1))
865  (if (!HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (element_mode (type))
866       && !HONOR_SIGNED_ZEROS (element_mode (type)))
867   (minus (negate @1) @0)))
868
869 /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
870 (simplify
871  (minus @0 negate_expr_p@1)
872  (if (!FIXED_POINT_TYPE_P (type))
873  (plus @0 (negate @1))))
874
875 /* Try to fold (type) X op CST -> (type) (X op ((type-x) CST))
876    when profitable.
877    For bitwise binary operations apply operand conversions to the
878    binary operation result instead of to the operands.  This allows
879    to combine successive conversions and bitwise binary operations.
880    We combine the above two cases by using a conditional convert.  */
881 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
882  (simplify
883   (bitop (convert @0) (convert? @1))
884   (if (((TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
885          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
886          && int_fits_type_p (@1, TREE_TYPE (@0)))
887         || types_match (@0, @1))
888        /* ???  This transform conflicts with fold-const.c doing
889           Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
890           constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
891           in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.
892           Restrict it to GIMPLE to avoid endless recursions.  */
893        && (bitop != BIT_AND_EXPR || GIMPLE)
894        && (/* That's a good idea if the conversion widens the operand, thus
895               after hoisting the conversion the operation will be narrower.  */
896            TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) < TYPE_PRECISION (type)
897            /* It's also a good idea if the conversion is to a non-integer
898               mode.  */
899            || GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (type)) != MODE_INT
900            /* Or if the precision of TO is not the same as the precision
901               of its mode.  */
902            || TYPE_PRECISION (type) != GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))))
903    (convert (bitop @0 (convert @1))))))
904
905 (for bitop (bit_and bit_ior)
906      rbitop (bit_ior bit_and)
907   /* (x | y) & x -> x */
908   /* (x & y) | x -> x */
909  (simplify
910   (bitop:c (rbitop:c @0 @1) @0)
911   @0)
912  /* (~x | y) & x -> x & y */
913  /* (~x & y) | x -> x | y */
914  (simplify
915   (bitop:c (rbitop:c (bit_not @0) @1) @0)
916   (bitop @0 @1)))
917
918 /* (x | CST1) & CST2 -> (x & CST2) | (CST1 & CST2) */
919 (simplify
920   (bit_and (bit_ior @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
921   (bit_ior (bit_and @0 @2) (bit_and @1 @2)))
922
923 /* Combine successive equal operations with constants.  */
924 (for bitop (bit_and bit_ior bit_xor)
925  (simplify
926   (bitop (bitop @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
927   (bitop @0 (bitop @1 @2))))
928
929 /* Try simple folding for X op !X, and X op X with the help
930    of the truth_valued_p and logical_inverted_value predicates.  */
931 (match truth_valued_p
932  @0
933  (if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1)))
934 (for op (tcc_comparison truth_and truth_andif truth_or truth_orif truth_xor)
935  (match truth_valued_p
936   (op @0 @1)))
937 (match truth_valued_p
938   (truth_not @0))
939
940 (match (logical_inverted_value @0)
941  (truth_not @0))
942 (match (logical_inverted_value @0)
943  (bit_not truth_valued_p@0))
944 (match (logical_inverted_value @0)
945  (eq @0 integer_zerop))
946 (match (logical_inverted_value @0)
947  (ne truth_valued_p@0 integer_truep))
948 (match (logical_inverted_value @0)
949  (bit_xor truth_valued_p@0 integer_truep))
950
951 /* X & !X -> 0.  */
952 (simplify
953  (bit_and:c @0 (logical_inverted_value @0))
954  { build_zero_cst (type); })
955 /* X | !X and X ^ !X -> 1, , if X is truth-valued.  */
956 (for op (bit_ior bit_xor)
957  (simplify
958   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
959   { constant_boolean_node (true, type); }))
960 /* X ==/!= !X is false/true.  */
961 (for op (eq ne)
962  (simplify
963   (op:c truth_valued_p@0 (logical_inverted_value @0))
964   { constant_boolean_node (op == NE_EXPR ? true : false, type); }))
965
966 /* ~~x -> x */
967 (simplify
968   (bit_not (bit_not @0))
969   @0)
970
971 /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
972 (simplify
973  (bit_not (convert? (negate @0)))
974  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
975       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
976   (convert (minus @0 { build_each_one_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
977
978 /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
979 (simplify
980  (bit_not (convert? (minus @0 integer_each_onep)))
981  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
982       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
983   (convert (negate @0))))
984 (simplify
985  (bit_not (convert? (plus @0 integer_all_onesp)))
986  (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
987       || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
988   (convert (negate @0))))
989
990 /* Part of convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
991 (simplify
992  (bit_not (convert? (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)))
993  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
994   (convert (bit_xor @0 (bit_not @1)))))
995 (simplify
996  (bit_not (convert? (bit_xor:c (bit_not @0) @1)))
997  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
998   (convert (bit_xor @0 @1))))
999
1000 /* (x & ~m) | (y & m) -> ((x ^ y) & m) ^ x */
1001 (simplify
1002  (bit_ior:c (bit_and:cs @0 (bit_not @2)) (bit_and:cs @1 @2))
1003  (bit_xor (bit_and (bit_xor @0 @1) @2) @0))
1004
1005 /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
1006 (simplify
1007  (minus (convert1? @0) (convert2?:s (bit_and:cs @@0 @1)))
1008  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1009       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1010   (convert (bit_and (bit_not @1) @0))))
1011
1012 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1013    x * C EQ/NE y * C into x EQ/NE y.  */
1014 (for cmp (eq ne)
1015  (simplify
1016   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1017   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1018        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
1019        && tree_expr_nonzero_p (@1))
1020    (cmp @0 @2))))
1021
1022 /* For integral types with undefined overflow and C != 0 fold
1023    x * C RELOP y * C into:
1024
1025    x RELOP y for nonnegative C
1026    y RELOP x for negative C  */
1027 (for cmp (lt gt le ge)
1028  (simplify
1029   (cmp (mult:c @0 @1) (mult:c @2 @1))
1030   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
1031        && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1032    (if (tree_expr_nonnegative_p (@1) && tree_expr_nonzero_p (@1))
1033     (cmp @0 @2)
1034    (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1035         && wi::neg_p (@1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
1036     (cmp @2 @0))))))
1037
1038 /* ((X inner_op C0) outer_op C1)
1039    With X being a tree where value_range has reasoned certain bits to always be
1040    zero throughout its computed value range,
1041    inner_op = {|,^}, outer_op = {|,^} and inner_op != outer_op
1042    where zero_mask has 1's for all bits that are sure to be 0 in
1043    and 0's otherwise.
1044    if (inner_op == '^') C0 &= ~C1;
1045    if ((C0 & ~zero_mask) == 0) then emit (X outer_op (C0 outer_op C1)
1046    if ((C1 & ~zero_mask) == 0) then emit (X inner_op (C0 outer_op C1)
1047 */
1048 (for inner_op (bit_ior bit_xor)
1049      outer_op (bit_xor bit_ior)
1050 (simplify
1051  (outer_op
1052   (inner_op:s @2 INTEGER_CST@0) INTEGER_CST@1)
1053  (with
1054   {
1055     bool fail = false;
1056     wide_int zero_mask_not;
1057     wide_int C0;
1058     wide_int cst_emit;
1059
1060     if (TREE_CODE (@2) == SSA_NAME)
1061       zero_mask_not = get_nonzero_bits (@2);
1062     else
1063       fail = true;
1064
1065     if (inner_op == BIT_XOR_EXPR)
1066       {
1067         C0 = wi::bit_and_not (@0, @1);
1068         cst_emit = wi::bit_or (C0, @1);
1069       }
1070     else
1071       {
1072         C0 = @0;
1073         cst_emit = wi::bit_xor (@0, @1);
1074       }
1075   }
1076   (if (!fail && wi::bit_and (C0, zero_mask_not) == 0)
1077    (outer_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); })
1078    (if (!fail && wi::bit_and (@1, zero_mask_not) == 0)
1079     (inner_op @2 { wide_int_to_tree (type, cst_emit); }))))))
1080
1081 /* Associate (p +p off1) +p off2 as (p +p (off1 + off2)).  */
1082 (simplify
1083   (pointer_plus (pointer_plus:s @0 @1) @3)
1084   (pointer_plus @0 (plus @1 @3)))
1085
1086 /* Pattern match
1087      tem1 = (long) ptr1;
1088      tem2 = (long) ptr2;
1089      tem3 = tem2 - tem1;
1090      tem4 = (unsigned long) tem3;
1091      tem5 = ptr1 + tem4;
1092    and produce
1093      tem5 = ptr2;  */
1094 (simplify
1095   (pointer_plus @0 (convert?@2 (minus@3 (convert @1) (convert @0))))
1096   /* Conditionally look through a sign-changing conversion.  */
1097   (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3))
1098        && ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1)))
1099             || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@1))))
1100    @1))
1101
1102 /* Pattern match
1103      tem = (sizetype) ptr;
1104      tem = tem & algn;
1105      tem = -tem;
1106      ... = ptr p+ tem;
1107    and produce the simpler and easier to analyze with respect to alignment
1108      ... = ptr & ~algn;  */
1109 (simplify
1110   (pointer_plus @0 (negate (bit_and (convert @0) INTEGER_CST@1)))
1111   (with { tree algn = wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::bit_not (@1)); }
1112    (bit_and @0 { algn; })))
1113
1114 /* Try folding difference of addresses.  */
1115 (simplify
1116  (minus (convert ADDR_EXPR@0) (convert @1))
1117  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1118   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1119    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1120     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1121 (simplify
1122  (minus (convert @0) (convert ADDR_EXPR@1))
1123  (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1124   (with { HOST_WIDE_INT diff; }
1125    (if (ptr_difference_const (@0, @1, &diff))
1126     { build_int_cst_type (type, diff); }))))
1127
1128 /* If arg0 is derived from the address of an object or function, we may
1129    be able to fold this expression using the object or function's
1130    alignment.  */
1131 (simplify
1132  (bit_and (convert? @0) INTEGER_CST@1)
1133  (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1134       && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1135   (with
1136    {
1137      unsigned int align;
1138      unsigned HOST_WIDE_INT bitpos;
1139      get_pointer_alignment_1 (@0, &align, &bitpos);
1140    }
1141    (if (wi::ltu_p (@1, align / BITS_PER_UNIT))
1142     { wide_int_to_tree (type, wi::bit_and (@1, bitpos / BITS_PER_UNIT)); }))))
1143
1144
1145 /* We can't reassociate at all for saturating types.  */
1146 (if (!TYPE_SATURATING (type))
1147
1148  /* Contract negates.  */
1149  /* A + (-B) -> A - B */
1150  (simplify
1151   (plus:c (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1152   /* Apply STRIP_NOPS on @0 and the negate.  */
1153   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1154        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1155        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1156    (minus (convert @0) (convert @1))))
1157  /* A - (-B) -> A + B */
1158  (simplify
1159   (minus (convert1? @0) (convert2? (negate @1)))
1160   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0))
1161        && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1162        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1163    (plus (convert @0) (convert @1))))
1164  /* -(-A) -> A */
1165  (simplify
1166   (negate (convert? (negate @1)))
1167   (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@1))
1168        && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (type))
1169    (convert @1)))
1170
1171  /* We can't reassociate floating-point unless -fassociative-math
1172     or fixed-point plus or minus because of saturation to +-Inf.  */
1173  (if ((!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_associative_math)
1174       && !FIXED_POINT_TYPE_P (type))
1175
1176   /* Match patterns that allow contracting a plus-minus pair
1177      irrespective of overflow issues.  */
1178   /* (A +- B) - A       ->  +- B */
1179   /* (A +- B) -+ B      ->  A */
1180   /* A - (A +- B)       -> -+ B */
1181   /* A +- (B -+ A)      ->  +- B */
1182   (simplify
1183     (minus (plus:c @0 @1) @0)
1184     @1)
1185   (simplify
1186     (minus (minus @0 @1) @0)
1187     (negate @1))
1188   (simplify
1189     (plus:c (minus @0 @1) @1)
1190     @0)
1191   (simplify
1192    (minus @0 (plus:c @0 @1))
1193    (negate @1))
1194   (simplify
1195    (minus @0 (minus @0 @1))
1196    @1)
1197
1198   /* (A +- CST) +- CST -> A + CST  */
1199   (for outer_op (plus minus)
1200    (for inner_op (plus minus)
1201     (simplify
1202      (outer_op (inner_op @0 CONSTANT_CLASS_P@1) CONSTANT_CLASS_P@2)
1203      /* If the constant operation overflows we cannot do the transform
1204         as we would introduce undefined overflow, for example
1205         with (a - 1) + INT_MIN.  */
1206      (with { tree cst = const_binop (outer_op == inner_op
1207                                      ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR, type, @1, @2); }
1208       (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1209        (inner_op @0 { cst; } ))))))
1210
1211   /* (CST - A) +- CST -> CST - A  */
1212   (for outer_op (plus minus)
1213    (simplify
1214     (outer_op (minus CONSTANT_CLASS_P@1 @0) CONSTANT_CLASS_P@2)
1215     (with { tree cst = const_binop (outer_op, type, @1, @2); }
1216      (if (cst && !TREE_OVERFLOW (cst))
1217       (minus { cst; } @0)))))
1218
1219   /* ~A + A -> -1 */
1220   (simplify
1221    (plus:c (bit_not @0) @0)
1222    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type))
1223     { build_all_ones_cst (type); }))
1224
1225   /* ~A + 1 -> -A */
1226   (simplify
1227    (plus (convert? (bit_not @0)) integer_each_onep)
1228    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1229     (negate (convert @0))))
1230
1231   /* -A - 1 -> ~A */
1232   (simplify
1233    (minus (convert? (negate @0)) integer_each_onep)
1234    (if (!TYPE_OVERFLOW_TRAPS (type)
1235         && tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1236     (bit_not (convert @0))))
1237
1238   /* -1 - A -> ~A */
1239   (simplify
1240    (minus integer_all_onesp @0)
1241    (bit_not @0))
1242
1243   /* (T)(P + A) - (T)P -> (T) A */
1244   (for add (plus pointer_plus)
1245    (simplify
1246     (minus (convert (add @@0 @1))
1247      (convert @0))
1248     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1249          /* For integer types, if A has a smaller type
1250             than T the result depends on the possible
1251             overflow in P + A.
1252             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1253             However, if an overflow in P + A would cause
1254             undefined behavior, we can assume that there
1255             is no overflow.  */
1256          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1257              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1258          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1259             final type requires a sign- or zero-extension,
1260             then we have to punt - it is not defined which
1261             one is correct.  */
1262          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1263              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1264              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1265      (convert @1))))
1266
1267   /* (T)P - (T)(P + A) -> -(T) A */
1268   (for add (plus pointer_plus)
1269    (simplify
1270     (minus (convert @0)
1271      (convert (add @@0 @1)))
1272     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1273          /* For integer types, if A has a smaller type
1274             than T the result depends on the possible
1275             overflow in P + A.
1276             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1277             However, if an overflow in P + A would cause
1278             undefined behavior, we can assume that there
1279             is no overflow.  */
1280          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1281              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1282          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1283             final type requires a sign- or zero-extension,
1284             then we have to punt - it is not defined which
1285             one is correct.  */
1286          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1287              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1288              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0))
1289      (negate (convert @1)))))
1290
1291   /* (T)(P + A) - (T)(P + B) -> (T)A - (T)B */
1292   (for add (plus pointer_plus)
1293    (simplify
1294     (minus (convert (add @@0 @1))
1295      (convert (add @0 @2)))
1296     (if (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1297          /* For integer types, if A has a smaller type
1298             than T the result depends on the possible
1299             overflow in P + A.
1300             E.g. T=size_t, A=(unsigned)429497295, P>0.
1301             However, if an overflow in P + A would cause
1302             undefined behavior, we can assume that there
1303             is no overflow.  */
1304          || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1305              && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
1306          /* For pointer types, if the conversion of A to the
1307             final type requires a sign- or zero-extension,
1308             then we have to punt - it is not defined which
1309             one is correct.  */
1310          || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1311              && TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST
1312              && tree_int_cst_sign_bit (@1) == 0
1313              && TREE_CODE (@2) == INTEGER_CST
1314              && tree_int_cst_sign_bit (@2) == 0))
1315      (minus (convert @1) (convert @2)))))))
1316
1317
1318 /* Simplifications of MIN_EXPR, MAX_EXPR, fmin() and fmax().  */
1319
1320 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1321  (simplify
1322   (minmax @0 @0)
1323   @0))
1324 /* min(max(x,y),y) -> y.  */
1325 (simplify
1326  (min:c (max:c @0 @1) @1)
1327  @1)
1328 /* max(min(x,y),y) -> y.  */
1329 (simplify
1330  (max:c (min:c @0 @1) @1)
1331  @1)
1332 /* max(a,-a) -> abs(a).  */
1333 (simplify
1334  (max:c @0 (negate @0))
1335  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1336       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1337           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1338   (abs @0)))
1339 /* min(a,-a) -> -abs(a).  */
1340 (simplify
1341  (min:c @0 (negate @0))
1342  (if (TREE_CODE (type) != COMPLEX_TYPE
1343       && (! ANY_INTEGRAL_TYPE_P (type)
1344           || TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)))
1345   (negate (abs @0))))
1346 (simplify
1347  (min @0 @1)
1348  (switch
1349   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1350        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1351        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1352    @1)
1353   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1354        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1355        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1356    @0)))
1357 (simplify
1358  (max @0 @1)
1359  (switch
1360   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1361        && TYPE_MAX_VALUE (type)
1362        && operand_equal_p (@1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1363    @1)
1364   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1365        && TYPE_MIN_VALUE (type)
1366        && operand_equal_p (@1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
1367    @0)))
1368
1369 /* (convert (minmax ((convert (x) c)))) -> minmax (x c) if x is promoted
1370    and the outer convert demotes the expression back to x's type.  */
1371 (for minmax (min max)
1372  (simplify
1373   (convert (minmax@0 (convert @1) INTEGER_CST@2))
1374   (if (types_match (@1, type) && int_fits_type_p (@2, type)
1375        && TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIGN (type)
1376        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type))
1377    (minmax @1 (convert @2)))))
1378
1379 (for minmax (FMIN FMAX)
1380  /* If either argument is NaN, return the other one.  Avoid the
1381     transformation if we get (and honor) a signalling NaN.  */
1382  (simplify
1383   (minmax:c @0 REAL_CST@1)
1384   (if (real_isnan (TREE_REAL_CST_PTR (@1))
1385        && (!HONOR_SNANS (@1) || !TREE_REAL_CST (@1).signalling))
1386    @0)))
1387 /* Convert fmin/fmax to MIN_EXPR/MAX_EXPR.  C99 requires these
1388    functions to return the numeric arg if the other one is NaN.
1389    MIN and MAX don't honor that, so only transform if -ffinite-math-only
1390    is set.  C99 doesn't require -0.0 to be handled, so we don't have to
1391    worry about it either.  */
1392 (if (flag_finite_math_only)
1393  (simplify
1394   (FMIN @0 @1)
1395   (min @0 @1))
1396  (simplify
1397   (FMAX @0 @1)
1398   (max @0 @1)))
1399 /* min (-A, -B) -> -max (A, B)  */
1400 (for minmax (min max FMIN FMAX)
1401      maxmin (max min FMAX FMIN)
1402  (simplify
1403   (minmax (negate:s@2 @0) (negate:s@3 @1))
1404   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1405        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1406            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
1407    (negate (maxmin @0 @1)))))
1408 /* MIN (~X, ~Y) -> ~MAX (X, Y)
1409    MAX (~X, ~Y) -> ~MIN (X, Y)  */
1410 (for minmax (min max)
1411  maxmin (max min)
1412  (simplify
1413   (minmax (bit_not:s@2 @0) (bit_not:s@3 @1))
1414   (bit_not (maxmin @0 @1))))
1415
1416 /* MIN (X, Y) == X -> X <= Y  */
1417 (for minmax (min min max max)
1418      cmp    (eq  ne  eq  ne )
1419      out    (le  gt  ge  lt )
1420  (simplify
1421   (cmp:c (minmax:c @0 @1) @0)
1422   (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1423    (out @0 @1))))
1424 /* MIN (X, 5) == 0 -> X == 0
1425    MIN (X, 5) == 7 -> false  */
1426 (for cmp (eq ne)
1427  (simplify
1428   (cmp (min @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1429   (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1430    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1431    (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1432     (cmp @0 @2)))))
1433 (for cmp (eq ne)
1434  (simplify
1435   (cmp (max @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1436   (if (wi::gt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1437    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1438    (if (wi::lt_p (@1, @2, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0))))
1439     (cmp @0 @2)))))
1440 /* MIN (X, C1) < C2 -> X < C2 || C1 < C2  */
1441 (for minmax (min     min     max     max     min     min     max     max    )
1442      cmp    (lt      le      gt      ge      gt      ge      lt      le     )
1443      comb   (bit_ior bit_ior bit_ior bit_ior bit_and bit_and bit_and bit_and)
1444  (simplify
1445   (cmp (minmax @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1446   (comb (cmp @0 @2) (cmp @1 @2))))
1447
1448 /* Simplifications of shift and rotates.  */
1449
1450 (for rotate (lrotate rrotate)
1451  (simplify
1452   (rotate integer_all_onesp@0 @1)
1453   @0))
1454
1455 /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
1456 (simplify
1457  (rshift integer_all_onesp@0 @1)
1458  (if (!TYPE_UNSIGNED (type)
1459       && tree_expr_nonnegative_p (@1))
1460   @0))
1461
1462 /* Optimize (x >> c) << c into x & (-1<<c).  */
1463 (simplify
1464  (lshift (rshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1465  (if (wi::ltu_p (@1, element_precision (type)))
1466   (bit_and @0 (lshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1467
1468 /* Optimize (x << c) >> c into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned
1469    types.  */
1470 (simplify
1471  (rshift (lshift @0 INTEGER_CST@1) @1)
1472  (if (TYPE_UNSIGNED (type)
1473       && (wi::ltu_p (@1, element_precision (type))))
1474   (bit_and @0 (rshift { build_minus_one_cst (type); } @1))))
1475
1476 (for shiftrotate (lrotate rrotate lshift rshift)
1477  (simplify
1478   (shiftrotate @0 integer_zerop)
1479   (non_lvalue @0))
1480  (simplify
1481   (shiftrotate integer_zerop@0 @1)
1482   @0)
1483  /* Prefer vector1 << scalar to vector1 << vector2
1484     if vector2 is uniform.  */
1485  (for vec (VECTOR_CST CONSTRUCTOR)
1486   (simplify
1487    (shiftrotate @0 vec@1)
1488    (with { tree tem = uniform_vector_p (@1); }
1489     (if (tem)
1490      (shiftrotate @0 { tem; }))))))
1491
1492 /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
1493    RROTATE_EXPR by a new constant.  */
1494 (simplify
1495  (lrotate @0 INTEGER_CST@1)
1496  (rrotate @0 { const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1),
1497                             build_int_cst (TREE_TYPE (@1),
1498                                            element_precision (type)), @1); }))
1499
1500 /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
1501 (for op (lrotate rrotate rshift lshift)
1502  (simplify
1503   (op (op @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
1504   (with { unsigned int prec = element_precision (type); }
1505    (if (wi::ge_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1506         && wi::lt_p (@1, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
1507         && wi::ge_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
1508         && wi::lt_p (@2, prec, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2))))
1509     (with { unsigned int low = wi::add (@1, @2).to_uhwi (); }
1510      /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
1511         being well defined.  */
1512      (if (low >= prec)
1513       (if (op == LROTATE_EXPR || op == RROTATE_EXPR)
1514        (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low % prec); })
1515        (if (TYPE_UNSIGNED (type) || op == LSHIFT_EXPR)
1516         { build_zero_cst (type); }
1517         (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), prec - 1); })))
1518       (op @0 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), low); })))))))
1519
1520
1521 /* ((1 << A) & 1) != 0 -> A == 0
1522    ((1 << A) & 1) == 0 -> A != 0 */
1523 (for cmp (ne eq)
1524      icmp (eq ne)
1525  (simplify
1526   (cmp (bit_and (lshift integer_onep @0) integer_onep) integer_zerop)
1527   (icmp @0 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
1528
1529 /* (CST1 << A) == CST2 -> A == ctz (CST2) - ctz (CST1)
1530    (CST1 << A) != CST2 -> A != ctz (CST2) - ctz (CST1)
1531    if CST2 != 0.  */
1532 (for cmp (ne eq)
1533  (simplify
1534   (cmp (lshift INTEGER_CST@0 @1) INTEGER_CST@2)
1535   (with { int cand = wi::ctz (@2) - wi::ctz (@0); }
1536    (if (cand < 0
1537         || (!integer_zerop (@2)
1538             && wi::ne_p (wi::lshift (@0, cand), @2)))
1539     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
1540     (if (!integer_zerop (@2)
1541          && wi::eq_p (wi::lshift (@0, cand), @2))
1542      (cmp @1 { build_int_cst (TREE_TYPE (@1), cand); }))))))
1543
1544 /* Fold (X << C1) & C2 into (X << C1) & (C2 | ((1 << C1) - 1))
1545         (X >> C1) & C2 into (X >> C1) & (C2 | ~((type) -1 >> C1))
1546    if the new mask might be further optimized.  */
1547 (for shift (lshift rshift)
1548  (simplify
1549   (bit_and (convert?:s@4 (shift:s@5 (convert1?@3 @0) INTEGER_CST@1))
1550            INTEGER_CST@2)
1551    (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@4), TREE_TYPE (@5))
1552         && TYPE_PRECISION (type) <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1553         && tree_fits_uhwi_p (@1)
1554         && tree_to_uhwi (@1) > 0
1555         && tree_to_uhwi (@1) < TYPE_PRECISION (type))
1556     (with
1557      {
1558        unsigned int shiftc = tree_to_uhwi (@1);
1559        unsigned HOST_WIDE_INT mask = TREE_INT_CST_LOW (@2);
1560        unsigned HOST_WIDE_INT newmask, zerobits = 0;
1561        tree shift_type = TREE_TYPE (@3);
1562        unsigned int prec;
1563
1564        if (shift == LSHIFT_EXPR)
1565          zerobits = ((HOST_WIDE_INT_1U << shiftc) - 1);
1566        else if (shift == RSHIFT_EXPR
1567                 && (TYPE_PRECISION (shift_type)
1568                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (shift_type))))
1569          {
1570            prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3));
1571            tree arg00 = @0;
1572            /* See if more bits can be proven as zero because of
1573               zero extension.  */
1574            if (@3 != @0
1575                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)))
1576              {
1577                tree inner_type = TREE_TYPE (@0);
1578                if ((TYPE_PRECISION (inner_type)
1579                     == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (inner_type)))
1580                    && TYPE_PRECISION (inner_type) < prec)
1581                  {
1582                    prec = TYPE_PRECISION (inner_type);
1583                    /* See if we can shorten the right shift.  */
1584                    if (shiftc < prec)
1585                      shift_type = inner_type;
1586                    /* Otherwise X >> C1 is all zeros, so we'll optimize
1587                       it into (X, 0) later on by making sure zerobits
1588                       is all ones.  */
1589                  }
1590              }
1591            zerobits = HOST_WIDE_INT_M1U;
1592            if (shiftc < prec)
1593              {
1594                zerobits >>= HOST_BITS_PER_WIDE_INT - shiftc;
1595                zerobits <<= prec - shiftc;
1596              }
1597            /* For arithmetic shift if sign bit could be set, zerobits
1598               can contain actually sign bits, so no transformation is
1599               possible, unless MASK masks them all away.  In that
1600               case the shift needs to be converted into logical shift.  */
1601            if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@3))
1602                && prec == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@3)))
1603              {
1604                if ((mask & zerobits) == 0)
1605                  shift_type = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@3));
1606                else
1607                  zerobits = 0;
1608              }
1609          }
1610      }
1611      /* ((X << 16) & 0xff00) is (X, 0).  */
1612      (if ((mask & zerobits) == mask)
1613       { build_int_cst (type, 0); }
1614       (with { newmask = mask | zerobits; }
1615        (if (newmask != mask && (newmask & (newmask + 1)) == 0)
1616         (with
1617          {
1618            /* Only do the transformation if NEWMASK is some integer
1619               mode's mask.  */
1620            for (prec = BITS_PER_UNIT;
1621                 prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT; prec <<= 1)
1622              if (newmask == (HOST_WIDE_INT_1U << prec) - 1)
1623                break;
1624          }
1625          (if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1626               || newmask == HOST_WIDE_INT_M1U)
1627           (with
1628            { tree newmaskt = build_int_cst_type (TREE_TYPE (@2), newmask); }
1629            (if (!tree_int_cst_equal (newmaskt, @2))
1630             (if (shift_type != TREE_TYPE (@3))
1631              (bit_and (convert (shift:shift_type (convert @3) @1)) { newmaskt; })
1632              (bit_and @4 { newmaskt; })))))))))))))
1633
1634 /* Fold (X {&,^,|} C2) << C1 into (X << C1) {&,^,|} (C2 << C1)
1635    (X {&,^,|} C2) >> C1 into (X >> C1) & (C2 >> C1).  */
1636 (for shift (lshift rshift)
1637  (for bit_op (bit_and bit_xor bit_ior)
1638   (simplify
1639    (shift (convert?:s (bit_op:s @0 INTEGER_CST@2)) INTEGER_CST@1)
1640    (if (tree_nop_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1641     (with { tree mask = int_const_binop (shift, fold_convert (type, @2), @1); }
1642      (bit_op (shift (convert @0) @1) { mask; }))))))
1643
1644 /* ~(~X >> Y) -> X >> Y (for arithmetic shift).  */
1645 (simplify
1646  (bit_not (convert1?:s (rshift:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1647   (if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
1648        && (element_precision (TREE_TYPE (@0))
1649            <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1650            || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1))))
1651    (with
1652     { tree shift_type = TREE_TYPE (@0); }
1653      (convert (rshift (convert:shift_type @1) @2)))))
1654
1655 /* ~(~X >>r Y) -> X >>r Y
1656    ~(~X <<r Y) -> X <<r Y */
1657 (for rotate (lrotate rrotate)
1658  (simplify
1659   (bit_not (convert1?:s (rotate:s (convert2?@0 (bit_not @1)) @2)))
1660    (if ((element_precision (TREE_TYPE (@0))
1661          <= element_precision (TREE_TYPE (@1))
1662          || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@1)))
1663         && (element_precision (type) <= element_precision (TREE_TYPE (@0))
1664             || !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))))
1665     (with
1666      { tree rotate_type = TREE_TYPE (@0); }
1667       (convert (rotate (convert:rotate_type @1) @2))))))
1668
1669 /* Simplifications of conversions.  */
1670
1671 /* Basic strip-useless-type-conversions / strip_nops.  */
1672 (for cvt (convert view_convert float fix_trunc)
1673  (simplify
1674   (cvt @0)
1675   (if ((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, TREE_TYPE (@0)))
1676        || (GENERIC && type == TREE_TYPE (@0)))
1677    @0)))
1678
1679 /* Contract view-conversions.  */
1680 (simplify
1681   (view_convert (view_convert @0))
1682   (view_convert @0))
1683
1684 /* For integral conversions with the same precision or pointer
1685    conversions use a NOP_EXPR instead.  */
1686 (simplify
1687   (view_convert @0)
1688   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1689        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1690        && TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
1691    (convert @0)))
1692
1693 /* Strip inner integral conversions that do not change precision or size.  */
1694 (simplify
1695   (view_convert (convert@0 @1))
1696   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
1697        && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
1698        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1)))
1699        && (TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_SIZE (TREE_TYPE (@1))))
1700    (view_convert @1)))
1701
1702 /* Re-association barriers around constants and other re-association
1703    barriers can be removed.  */
1704 (simplify
1705  (paren CONSTANT_CLASS_P@0)
1706  @0)
1707 (simplify
1708  (paren (paren@1 @0))
1709  @1)
1710
1711 /* Handle cases of two conversions in a row.  */
1712 (for ocvt (convert float fix_trunc)
1713  (for icvt (convert float)
1714   (simplify
1715    (ocvt (icvt@1 @0))
1716    (with
1717     {
1718       tree inside_type = TREE_TYPE (@0);
1719       tree inter_type = TREE_TYPE (@1);
1720       int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
1721       int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
1722       int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
1723       int inside_vec = VECTOR_TYPE_P (inside_type);
1724       unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
1725       int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
1726       int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
1727       int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
1728       int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
1729       int inter_vec = VECTOR_TYPE_P (inter_type);
1730       unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
1731       int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
1732       int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
1733       int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
1734       int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
1735       int final_vec = VECTOR_TYPE_P (type);
1736       unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
1737       int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
1738     }
1739    (switch
1740     /* In addition to the cases of two conversions in a row
1741        handled below, if we are converting something to its own
1742        type via an object of identical or wider precision, neither
1743        conversion is needed.  */
1744     (if (((GIMPLE && useless_type_conversion_p (type, inside_type))
1745           || (GENERIC
1746               && TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type)))
1747          && (((inter_int || inter_ptr) && final_int)
1748              || (inter_float && final_float))
1749          && inter_prec >= final_prec)
1750      (ocvt @0))
1751
1752     /* Likewise, if the intermediate and initial types are either both
1753        float or both integer, we don't need the middle conversion if the
1754        former is wider than the latter and doesn't change the signedness
1755        (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer since
1756        then we sometimes need the middle conversion.  */
1757     (if (((inter_int && inside_int) || (inter_float && inside_float))
1758          && (final_int || final_float)
1759          && inter_prec >= inside_prec
1760          && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp))
1761      (ocvt @0))
1762
1763     /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
1764        replace that by a single zero-extension.  Likewise if the
1765        final conversion does not change precision we can drop the
1766        intermediate conversion.  */
1767     (if (inside_int && inter_int && final_int
1768          && ((inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
1769               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
1770              || final_prec == inter_prec))
1771      (ocvt @0))
1772
1773     /* Two conversions in a row are not needed unless:
1774         - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
1775         - some conversion is a vector (overstrict for now), or
1776         - the intermediate type is narrower than both initial and
1777           final, or
1778         - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
1779           and the outermost type is wider than the intermediate, or
1780         - the initial type is a pointer type and the precisions of the
1781           intermediate and final types differ, or
1782         - the final type is a pointer type and the precisions of the
1783           initial and intermediate types differ.  */
1784     (if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
1785          && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
1786          && (inter_prec >= inside_prec || inter_prec >= final_prec)
1787          && ! (inside_int && inter_int
1788                && inter_unsignedp != inside_unsignedp
1789                && inter_prec < final_prec)
1790          && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
1791              == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
1792          && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
1793          && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec))
1794      (ocvt @0))
1795
1796     /* A truncation to an unsigned type (a zero-extension) should be
1797        canonicalized as bitwise and of a mask.  */
1798     (if (GIMPLE /* PR70366: doing this in GENERIC breaks -Wconversion.  */
1799          && final_int && inter_int && inside_int
1800          && final_prec == inside_prec
1801          && final_prec > inter_prec
1802          && inter_unsignedp)
1803      (convert (bit_and @0 { wide_int_to_tree
1804                               (inside_type,
1805                                wi::mask (inter_prec, false,
1806                                          TYPE_PRECISION (inside_type))); })))
1807
1808     /* If we are converting an integer to a floating-point that can
1809        represent it exactly and back to an integer, we can skip the
1810        floating-point conversion.  */
1811     (if (GIMPLE /* PR66211 */
1812          && inside_int && inter_float && final_int &&
1813          (unsigned) significand_size (TYPE_MODE (inter_type))
1814          >= inside_prec - !inside_unsignedp)
1815      (convert @0)))))))
1816
1817 /* If we have a narrowing conversion to an integral type that is fed by a
1818    BIT_AND_EXPR, we might be able to remove the BIT_AND_EXPR if it merely
1819    masks off bits outside the final type (and nothing else).  */
1820 (simplify
1821   (convert (bit_and @0 INTEGER_CST@1))
1822   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1823        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
1824        && TYPE_PRECISION (type) <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
1825        && operand_equal_p (@1, build_low_bits_mask (TREE_TYPE (@1),
1826                                                     TYPE_PRECISION (type)), 0))
1827    (convert @0)))
1828
1829
1830 /* (X /[ex] A) * A -> X.  */
1831 (simplify
1832   (mult (convert1? (exact_div @0 @@1)) (convert2? @1))
1833   (convert @0))
1834
1835 /* Canonicalization of binary operations.  */
1836
1837 /* Convert X + -C into X - C.  */
1838 (simplify
1839  (plus @0 REAL_CST@1)
1840  (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
1841   (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, type, @1); }
1842    (if (!TREE_OVERFLOW (tem) || !flag_trapping_math)
1843     (minus @0 { tem; })))))
1844
1845 /* Convert x+x into x*2.  */
1846 (simplify
1847  (plus @0 @0)
1848  (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
1849   (mult @0 { build_real (type, dconst2); })
1850   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1851    (mult @0 { build_int_cst (type, 2); }))))
1852
1853 (simplify
1854  (minus integer_zerop @1)
1855  (negate @1))
1856
1857 /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
1858    ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
1859    (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
1860 (simplify
1861  (minus real_zerop@0 @1)
1862  (if (fold_real_zero_addition_p (type, @0, 0))
1863   (negate @1)))
1864
1865 /* Transform x * -1 into -x.  */
1866 (simplify
1867  (mult @0 integer_minus_onep)
1868  (negate @0))
1869
1870 /* True if we can easily extract the real and imaginary parts of a complex
1871    number.  */
1872 (match compositional_complex
1873  (convert? (complex @0 @1)))
1874
1875 /* COMPLEX_EXPR and REALPART/IMAGPART_EXPR cancellations.  */
1876 (simplify
1877  (complex (realpart @0) (imagpart @0))
1878  @0)
1879 (simplify
1880  (realpart (complex @0 @1))
1881  @0)
1882 (simplify
1883  (imagpart (complex @0 @1))
1884  @1)
1885
1886 /* Sometimes we only care about half of a complex expression.  */
1887 (simplify
1888  (realpart (convert?:s (conj:s @0)))
1889  (convert (realpart @0)))
1890 (simplify
1891  (imagpart (convert?:s (conj:s @0)))
1892  (convert (negate (imagpart @0))))
1893 (for part (realpart imagpart)
1894  (for op (plus minus)
1895   (simplify
1896    (part (convert?:s@2 (op:s @0 @1)))
1897    (convert (op (part @0) (part @1))))))
1898 (simplify
1899  (realpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1900  (convert (COS @0)))
1901 (simplify
1902  (imagpart (convert?:s (CEXPI:s @0)))
1903  (convert (SIN @0)))
1904
1905 /* conj(conj(x)) -> x  */
1906 (simplify
1907  (conj (convert? (conj @0)))
1908  (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@0), type))
1909   (convert @0)))
1910
1911 /* conj({x,y}) -> {x,-y}  */
1912 (simplify
1913  (conj (convert?:s (complex:s @0 @1)))
1914  (with { tree itype = TREE_TYPE (type); }
1915   (complex (convert:itype @0) (negate (convert:itype @1)))))
1916
1917 /* BSWAP simplifications, transforms checked by gcc.dg/builtin-bswap-8.c.  */
1918 (for bswap (BUILT_IN_BSWAP16 BUILT_IN_BSWAP32 BUILT_IN_BSWAP64)
1919  (simplify
1920   (bswap (bswap @0))
1921   @0)
1922  (simplify
1923   (bswap (bit_not (bswap @0)))
1924   (bit_not @0))
1925  (for bitop (bit_xor bit_ior bit_and)
1926   (simplify
1927    (bswap (bitop:c (bswap @0) @1))
1928    (bitop @0 (bswap @1)))))
1929
1930
1931 /* Combine COND_EXPRs and VEC_COND_EXPRs.  */
1932
1933 /* Simplify constant conditions.
1934    Only optimize constant conditions when the selected branch
1935    has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
1936    away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
1937    Note that we cannot throw away the fold-const.c variant nor
1938    this one as we depend on doing this transform before possibly
1939    A ? B : B -> B triggers and the fold-const.c one can optimize
1940    0 ? A : B to B even if A has side-effects.  Something
1941    genmatch cannot handle.  */
1942 (simplify
1943  (cond INTEGER_CST@0 @1 @2)
1944  (if (integer_zerop (@0))
1945   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@2)) || VOID_TYPE_P (type))
1946    @2)
1947   (if (!VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || VOID_TYPE_P (type))
1948    @1)))
1949 (simplify
1950  (vec_cond VECTOR_CST@0 @1 @2)
1951  (if (integer_all_onesp (@0))
1952   @1
1953   (if (integer_zerop (@0))
1954    @2)))
1955
1956 (for cnd (cond vec_cond)
1957  /* A ? B : (A ? X : C) -> A ? B : C.  */
1958  (simplify
1959   (cnd @0 (cnd @0 @1 @2) @3)
1960   (cnd @0 @1 @3))
1961  (simplify
1962   (cnd @0 @1 (cnd @0 @2 @3))
1963   (cnd @0 @1 @3))
1964  /* A ? B : (!A ? C : X) -> A ? B : C.  */
1965  /* ???  This matches embedded conditions open-coded because genmatch
1966     would generate matching code for conditions in separate stmts only.
1967     The following is still important to merge then and else arm cases
1968     from if-conversion.  */
1969  (simplify
1970   (cnd @0 @1 (cnd @2 @3 @4))
1971   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1972        && COMPARISON_CLASS_P (@2)
1973        && invert_tree_comparison
1974            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@2)
1975        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@2, 0), 0)
1976        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@2, 1), 0))
1977    (cnd @0 @1 @3)))
1978  (simplify
1979   (cnd @0 (cnd @1 @2 @3) @4)
1980   (if (COMPARISON_CLASS_P (@0)
1981        && COMPARISON_CLASS_P (@1)
1982        && invert_tree_comparison
1983            (TREE_CODE (@0), HONOR_NANS (TREE_OPERAND (@0, 0))) == TREE_CODE (@1)
1984        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 0), TREE_OPERAND (@1, 0), 0)
1985        && operand_equal_p (TREE_OPERAND (@0, 1), TREE_OPERAND (@1, 1), 0))
1986    (cnd @0 @3 @4)))
1987
1988  /* A ? B : B -> B.  */
1989  (simplify
1990   (cnd @0 @1 @1)
1991   @1)
1992
1993  /* !A ? B : C -> A ? C : B.  */
1994  (simplify
1995   (cnd (logical_inverted_value truth_valued_p@0) @1 @2)
1996   (cnd @0 @2 @1)))
1997
1998 /* A + (B vcmp C ? 1 : 0) -> A - (B vcmp C ? -1 : 0), since vector comparisons
1999    return all -1 or all 0 results.  */
2000 /* ??? We could instead convert all instances of the vec_cond to negate,
2001    but that isn't necessarily a win on its own.  */
2002 (simplify
2003  (plus:c @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2004  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2005       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2006       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2007           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2008   (minus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2009
2010 /* ... likewise A - (B vcmp C ? 1 : 0) -> A + (B vcmp C ? -1 : 0).  */
2011 (simplify
2012  (minus @3 (view_convert? (vec_cond:s @0 integer_each_onep@1 integer_zerop@2)))
2013  (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2014       && TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type) == TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (@1))
2015       && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (type))
2016           == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2017   (plus @3 (view_convert (vec_cond @0 (negate @1) @2)))))
2018
2019
2020 /* Simplifications of comparisons.  */
2021
2022 /* See if we can reduce the magnitude of a constant involved in a
2023    comparison by changing the comparison code.  This is a canonicalization
2024    formerly done by maybe_canonicalize_comparison_1.  */
2025 (for cmp  (le gt)
2026      acmp (lt ge)
2027  (simplify
2028   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2029   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == -1)
2030    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2031 (for cmp  (ge lt)
2032      acmp (gt le)
2033  (simplify
2034   (cmp @0 INTEGER_CST@1)
2035   (if (tree_int_cst_sgn (@1) == 1)
2036    (acmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2037
2038
2039 /* We can simplify a logical negation of a comparison to the
2040    inverted comparison.  As we cannot compute an expression
2041    operator using invert_tree_comparison we have to simulate
2042    that with expression code iteration.  */
2043 (for cmp (tcc_comparison)
2044      icmp (inverted_tcc_comparison)
2045      ncmp (inverted_tcc_comparison_with_nans)
2046  /* Ideally we'd like to combine the following two patterns
2047     and handle some more cases by using
2048       (logical_inverted_value (cmp @0 @1))
2049     here but for that genmatch would need to "inline" that.
2050     For now implement what forward_propagate_comparison did.  */
2051  (simplify
2052   (bit_not (cmp @0 @1))
2053   (if (VECTOR_TYPE_P (type)
2054        || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TYPE_PRECISION (type) == 1))
2055    /* Comparison inversion may be impossible for trapping math,
2056       invert_tree_comparison will tell us.  But we can't use
2057       a computed operator in the replacement tree thus we have
2058       to play the trick below.  */
2059    (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2060              (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2061     (if (ic == icmp)
2062      (icmp @0 @1)
2063      (if (ic == ncmp)
2064       (ncmp @0 @1))))))
2065  (simplify
2066   (bit_xor (cmp @0 @1) integer_truep)
2067   (with { enum tree_code ic = invert_tree_comparison
2068             (cmp, HONOR_NANS (@0)); }
2069    (if (ic == icmp)
2070     (icmp @0 @1)
2071     (if (ic == ncmp)
2072      (ncmp @0 @1))))))
2073
2074 /* Transform comparisons of the form X - Y CMP 0 to X CMP Y.
2075    ??? The transformation is valid for the other operators if overflow
2076    is undefined for the type, but performing it here badly interacts
2077    with the transformation in fold_cond_expr_with_comparison which
2078    attempts to synthetize ABS_EXPR.  */
2079 (for cmp (eq ne)
2080  (simplify
2081   (cmp (minus@2 @0 @1) integer_zerop)
2082   (if (single_use (@2))
2083    (cmp @0 @1))))
2084
2085 /* Transform comparisons of the form X * C1 CMP 0 to X CMP 0 in the
2086    signed arithmetic case.  That form is created by the compiler
2087    often enough for folding it to be of value.  One example is in
2088    computing loop trip counts after Operator Strength Reduction.  */
2089 (for cmp (simple_comparison)
2090      scmp (swapped_simple_comparison)
2091  (simplify
2092   (cmp (mult@3 @0 INTEGER_CST@1) integer_zerop@2)
2093   /* Handle unfolded multiplication by zero.  */
2094   (if (integer_zerop (@1))
2095    (cmp @1 @2)
2096    (if (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2097         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))
2098         && single_use (@3))
2099     /* If @1 is negative we swap the sense of the comparison.  */
2100     (if (tree_int_cst_sgn (@1) < 0)
2101      (scmp @0 @2)
2102      (cmp @0 @2))))))
2103  
2104 /* Simplify comparison of something with itself.  For IEEE
2105    floating-point, we can only do some of these simplifications.  */
2106 (for cmp (eq ge le)
2107  (simplify
2108   (cmp @0 @0)
2109   (if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2110        || ! HONOR_NANS (@0))
2111    { constant_boolean_node (true, type); }
2112    (if (cmp != EQ_EXPR)
2113     (eq @0 @0)))))
2114 (for cmp (ne gt lt)
2115  (simplify
2116   (cmp @0 @0)
2117   (if (cmp != NE_EXPR
2118        || ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2119        || ! HONOR_NANS (@0))
2120    { constant_boolean_node (false, type); })))
2121 (for cmp (unle unge uneq)
2122  (simplify
2123   (cmp @0 @0)
2124   { constant_boolean_node (true, type); }))
2125 (for cmp (unlt ungt)
2126  (simplify
2127   (cmp @0 @0)
2128   (unordered @0 @0)))
2129 (simplify
2130  (ltgt @0 @0)
2131  (if (!flag_trapping_math)
2132   { constant_boolean_node (false, type); }))
2133
2134 /* Fold ~X op ~Y as Y op X.  */
2135 (for cmp (simple_comparison)
2136  (simplify
2137   (cmp (bit_not@2 @0) (bit_not@3 @1))
2138   (if (single_use (@2) && single_use (@3))
2139    (cmp @1 @0))))
2140
2141 /* Fold ~X op C as X op' ~C, where op' is the swapped comparison.  */
2142 (for cmp (simple_comparison)
2143      scmp (swapped_simple_comparison)
2144  (simplify
2145   (cmp (bit_not@2 @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2146   (if (single_use (@2)
2147        && (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (@1) == VECTOR_CST))
2148    (scmp @0 (bit_not @1)))))
2149
2150 (for cmp (simple_comparison)
2151  /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
2152  (simplify
2153   (cmp (convert@2 @0) (convert? @1))
2154   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2155        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2156            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2157        && (DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2158            == DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))))
2159    (with
2160     {
2161       tree type1 = TREE_TYPE (@1);
2162       if (TREE_CODE (@1) == REAL_CST && !DECIMAL_FLOAT_TYPE_P (type1))
2163         {
2164           REAL_VALUE_TYPE orig = TREE_REAL_CST (@1);
2165           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (float_type_node)
2166               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (float_type_node), &orig))
2167             type1 = float_type_node;
2168           if (TYPE_PRECISION (type1) > TYPE_PRECISION (double_type_node)
2169               && exact_real_truncate (TYPE_MODE (double_type_node), &orig))
2170             type1 = double_type_node;
2171         }
2172       tree newtype
2173         = (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (type1)
2174            ? TREE_TYPE (@0) : type1); 
2175     }
2176     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (newtype))
2177      (cmp (convert:newtype @0) (convert:newtype @1))))))
2178  
2179  (simplify
2180   (cmp @0 REAL_CST@1)
2181   /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
2182   (switch
2183    /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
2184    (if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (@1)))
2185     (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@1), dconst0); }))
2186    /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
2187    (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2188         && ! HONOR_SNANS (@1))
2189     { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })
2190    /* Fold comparisons against infinity.  */
2191    (if (REAL_VALUE_ISINF (TREE_REAL_CST (@1))
2192         && MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
2193     (with
2194      {
2195        REAL_VALUE_TYPE max;
2196        enum tree_code code = cmp;
2197        bool neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1));
2198        if (neg)
2199          code = swap_tree_comparison (code);
2200      }
2201      (switch
2202       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
2203       (if (code == GT_EXPR
2204            && ! HONOR_SNANS (@0))
2205        { constant_boolean_node (false, type); })
2206       (if (code == LE_EXPR)
2207        /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
2208        (if (! HONOR_NANS (@0))
2209         { constant_boolean_node (true, type); }
2210         /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. !isnan(x).  */
2211         (eq @0 @0)))
2212       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
2213       (if (code == EQ_EXPR || code == GE_EXPR)
2214        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2215         (if (neg)
2216          (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2217          (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2218       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
2219       (if (code == LT_EXPR)
2220        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2221         (if (neg)
2222          (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2223          (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))))
2224       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
2225       (if (code == NE_EXPR)
2226        (with { real_maxval (&max, neg, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))); }
2227         (if (! HONOR_NANS (@0))
2228          (if (neg)
2229           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2230           (le @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); }))
2231          (if (neg)
2232           (bit_xor (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2233            { build_one_cst (type); })
2234           (bit_xor (gt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), max); })
2235            { build_one_cst (type); }))))))))))
2236
2237  /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
2238     or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
2239     comparison with a revised real constant as long as no overflow
2240     occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
2241  (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2242   (for op (plus minus)
2243    (simplify
2244     (cmp (op @0 REAL_CST@1) REAL_CST@2)
2245     (with
2246      {
2247        tree tem = const_binop (op == PLUS_EXPR ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
2248                                TREE_TYPE (@1), @2, @1);
2249      }
2250      (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2251       (cmp @0 { tem; }))))))
2252
2253  /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
2254     a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
2255     (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  Reordering is allowed on
2256     floating-point types only if -fassociative-math is set.  */
2257  (if (flag_associative_math)
2258   (simplify
2259    (cmp (minus REAL_CST@0 @1) REAL_CST@2)
2260    (with { tree tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (@1), @0, @2); }
2261     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2262      (cmp { tem; } @1)))))
2263
2264  /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
2265  (if (flag_unsafe_math_optimizations
2266       && ! flag_errno_math)
2267   (for sq (SQRT)
2268    (simplify
2269     (cmp (sq @0) REAL_CST@1)
2270     (switch
2271      (if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (@1)))
2272       (switch
2273        /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
2274        (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2275         { constant_boolean_node (false, type); })
2276        /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
2277           don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
2278        (if (cmp == NE_EXPR || !HONOR_NANS (@0))
2279         { constant_boolean_node (true, type); })
2280        /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
2281        (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })))
2282      (if (real_equal (TREE_REAL_CST_PTR (@1), &dconst0))
2283       (switch
2284        /* sqrt(x) < 0 is always false.  */
2285        (if (cmp == LT_EXPR)
2286         { constant_boolean_node (false, type); })
2287        /* sqrt(x) >= 0 is always true if we don't care about NaNs.  */
2288        (if (cmp == GE_EXPR && !HONOR_NANS (@0))
2289         { constant_boolean_node (true, type); })
2290        /* sqrt(x) <= 0 -> x == 0.  */
2291        (if (cmp == LE_EXPR)
2292         (eq @0 @1))
2293        /* Otherwise sqrt(x) cmp 0 -> x cmp 0.  Here cmp can be >=, >,
2294           == or !=.  In the last case:
2295
2296             (sqrt(x) != 0) == (NaN != 0) == true == (x != 0)
2297
2298           if x is negative or NaN.  Due to -funsafe-math-optimizations,
2299           the results for other x follow from natural arithmetic.  */
2300        (cmp @0 @1)))
2301      (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2302       (with
2303        {
2304          REAL_VALUE_TYPE c2;
2305          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2306                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2307          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2308        }
2309        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2310         /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
2311         (if (HONOR_INFINITIES (@0))
2312          (eq @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2313          { constant_boolean_node (false, type); })
2314         /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
2315         (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2316      (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2317       (with
2318        {
2319          REAL_VALUE_TYPE c2;
2320          real_arithmetic (&c2, MULT_EXPR,
2321                           &TREE_REAL_CST (@1), &TREE_REAL_CST (@1));
2322          real_convert (&c2, TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0)), &c2);
2323        }
2324        (if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
2325         (switch
2326          /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
2327             value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
2328          (if (! HONOR_NANS (@0) && ! HONOR_INFINITIES (@0))
2329           { constant_boolean_node (true, type); })
2330          /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
2331             don't care about NaNs.  */
2332          (if (! HONOR_NANS (@0))
2333           (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))
2334          /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
2335             don't care about Infinities.  */
2336          (if (! HONOR_INFINITIES (@0))
2337           (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))
2338          /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
2339          (if (GENERIC)
2340           (truth_andif
2341            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2342            (ne @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))
2343         /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
2344         (if (! HONOR_NANS (@0))
2345          (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); })
2346          /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
2347          (if (GENERIC)
2348           (truth_andif
2349            (ge @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); })
2350            (cmp @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), c2); }))))))))))))
2351
2352 /* Fold A /[ex] B CMP C to A CMP B * C.  */
2353 (for cmp (eq ne)
2354  (simplify
2355   (cmp (exact_div @0 @1) INTEGER_CST@2)
2356   (if (!integer_zerop (@1))
2357    (if (wi::eq_p (@2, 0))
2358     (cmp @0 @2)
2359     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2360      (with
2361       {
2362         bool ovf;
2363         wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2364       }
2365       (if (ovf)
2366        { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
2367        (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))))
2368 (for cmp (lt le gt ge)
2369  (simplify
2370   (cmp (exact_div @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
2371   (if (wi::gt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1))))
2372    (with
2373     {
2374       bool ovf;
2375       wide_int prod = wi::mul (@2, @1, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)), &ovf);
2376     }
2377     (if (ovf)
2378      { constant_boolean_node (wi::lt_p (@2, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@2)))
2379                               != (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR), type); }
2380      (cmp @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), prod); }))))))
2381
2382 /* Unordered tests if either argument is a NaN.  */
2383 (simplify
2384  (bit_ior (unordered @0 @0) (unordered @1 @1))
2385  (if (types_match (@0, @1))
2386   (unordered @0 @1)))
2387 (simplify
2388  (bit_and (ordered @0 @0) (ordered @1 @1))
2389  (if (types_match (@0, @1))
2390   (ordered @0 @1)))
2391 (simplify
2392  (bit_ior:c (unordered @0 @0) (unordered:c@2 @0 @1))
2393  @2)
2394 (simplify
2395  (bit_and:c (ordered @0 @0) (ordered:c@2 @0 @1))
2396  @2)
2397
2398 /* Simple range test simplifications.  */
2399 /* A < B || A >= B -> true.  */
2400 (for test1 (lt le le le ne ge)
2401      test2 (ge gt ge ne eq ne)
2402  (simplify
2403   (bit_ior:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2404   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2405        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2406    { constant_boolean_node (true, type); })))
2407 /* A < B && A >= B -> false.  */
2408 (for test1 (lt lt lt le ne eq)
2409      test2 (ge gt eq gt eq gt)
2410  (simplify
2411   (bit_and:c (test1 @0 @1) (test2 @0 @1))
2412   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2413        || VECTOR_INTEGER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2414    { constant_boolean_node (false, type); })))
2415
2416 /* -A CMP -B -> B CMP A.  */
2417 (for cmp (tcc_comparison)
2418      scmp (swapped_tcc_comparison)
2419  (simplify
2420   (cmp (negate @0) (negate @1))
2421   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2422        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2423            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2424    (scmp @0 @1)))
2425  (simplify
2426   (cmp (negate @0) CONSTANT_CLASS_P@1)
2427   (if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2428        || (ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2429            && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0))))
2430    (with { tree tem = const_unop (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (@0), @1); }
2431     (if (tem && !TREE_OVERFLOW (tem))
2432      (scmp @0 { tem; }))))))
2433
2434 /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
2435 (for op (eq ne)
2436  (simplify
2437   (op (abs @0) zerop@1)
2438   (op @0 @1)))
2439
2440 /* From fold_sign_changed_comparison and fold_widened_comparison.  */
2441 (for cmp (simple_comparison)
2442  (simplify
2443   (cmp (convert@0 @00) (convert?@1 @10))
2444   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2445        /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
2446           type on targets that require function pointer canonicalization.  */
2447        && !(targetm.have_canonicalize_funcptr_for_compare ()
2448             && TREE_CODE (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE
2449             && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@00))) == FUNCTION_TYPE)
2450        && single_use (@0))
2451    (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2452         && (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2453             || (@1 != @10 && types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))))
2454         && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2455             || cmp == NE_EXPR
2456             || cmp == EQ_EXPR)
2457         && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@00)) == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))))
2458     /* ???  The special-casing of INTEGER_CST conversion was in the original
2459        code and here to avoid a spurious overflow flag on the resulting
2460        constant which fold_convert produces.  */
2461     (if (TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST)
2462      (cmp @00 { force_fit_type (TREE_TYPE (@00), wi::to_widest (@1), 0,
2463                                 TREE_OVERFLOW (@1)); })
2464      (cmp @00 (convert @1)))
2465
2466     (if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00)))
2467      /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
2468      (if ((cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2469            || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2470            || (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2471                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))))
2472           && (types_match (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00))
2473               || ((TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@00))
2474                    >= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@10)))
2475                   && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@00))
2476                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@10))))
2477               || (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2478                   && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2479                   && int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))))
2480       (cmp @00 (convert @10))
2481       (if (TREE_CODE (@10) == INTEGER_CST
2482            && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@00))
2483            && !int_fits_type_p (@10, TREE_TYPE (@00)))
2484        (with
2485         {
2486           tree min = lower_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2487           tree max = upper_bound_in_type (TREE_TYPE (@10), TREE_TYPE (@00));
2488           bool above = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, max, @10));
2489           bool below = integer_nonzerop (const_binop (LT_EXPR, type, @10, min));
2490         }
2491         (if (above || below)
2492          (if (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR)
2493           { constant_boolean_node (cmp == EQ_EXPR ? false : true, type); }
2494           (if (cmp == LT_EXPR || cmp == LE_EXPR)
2495            { constant_boolean_node (above ? true : false, type); }
2496            (if (cmp == GT_EXPR || cmp == GE_EXPR)
2497             { constant_boolean_node (above ? false : true, type); }))))))))))))
2498
2499 (for cmp (eq ne)
2500  /* A local variable can never be pointed to by
2501     the default SSA name of an incoming parameter.
2502     SSA names are canonicalized to 2nd place.  */
2503  (simplify
2504   (cmp addr@0 SSA_NAME@1)
2505   (if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (@1)
2506        && TREE_CODE (SSA_NAME_VAR (@1)) == PARM_DECL)
2507    (with { tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (@0, 0)); }
2508     (if (TREE_CODE (base) == VAR_DECL
2509          && auto_var_in_fn_p (base, current_function_decl))
2510      (if (cmp == NE_EXPR)
2511       { constant_boolean_node (true, type); }
2512       { constant_boolean_node (false, type); }))))))
2513
2514 /* Equality compare simplifications from fold_binary  */
2515 (for cmp (eq ne)
2516
2517  /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
2518     Similarly for NE_EXPR.  */
2519  (simplify
2520   (cmp (convert?@3 (bit_ior @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2521   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0))
2522        && wi::bit_and_not (@1, @2) != 0)
2523    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }))
2524
2525  /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
2526  (simplify
2527   (cmp (bit_xor @0 @1) integer_zerop)
2528   (cmp @0 @1))
2529
2530  /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.
2531     Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  */
2532  (simplify
2533   (cmp:c (bit_xor:c @0 @1) @0)
2534   (cmp @1 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@1)); }))
2535
2536  /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
2537  (simplify
2538   (cmp (convert?@3 (bit_xor @0 INTEGER_CST@1)) INTEGER_CST@2)
2539   (if (tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@3), TREE_TYPE (@0)))
2540    (cmp @0 (bit_xor @1 (convert @2)))))
2541
2542  (simplify
2543   (cmp (convert? addr@0) integer_zerop)
2544   (if (tree_single_nonzero_warnv_p (@0, NULL))
2545    { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); })))
2546
2547 /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
2548    (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
2549 (for cmp (eq ne)
2550      icmp (ne eq)
2551  (simplify
2552   (cmp (bit_and@2 @0 integer_pow2p@1) @1)
2553   (icmp @2 { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); })))
2554  
2555 /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
2556    this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
2557 (for cmp (eq ne)
2558      ncmp (ge lt)
2559  (simplify
2560   (cmp (bit_and (convert?@2 @0) integer_pow2p@1) integer_zerop)
2561   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2562        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
2563            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
2564        && element_precision (@2) >= element_precision (@0)
2565        && wi::only_sign_bit_p (@1, element_precision (@0)))
2566    (with { tree stype = signed_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
2567     (ncmp (convert:stype @0) { build_zero_cst (stype); })))))
2568
2569 /* When the addresses are not directly of decls compare base and offset.
2570    This implements some remaining parts of fold_comparison address
2571    comparisons but still no complete part of it.  Still it is good
2572    enough to make fold_stmt not regress when not dispatching to fold_binary.  */
2573 (for cmp (simple_comparison)
2574  (simplify
2575   (cmp (convert1?@2 addr@0) (convert2? addr@1))
2576   (with
2577    {
2578      HOST_WIDE_INT off0, off1;
2579      tree base0 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@0, 0), &off0);
2580      tree base1 = get_addr_base_and_unit_offset (TREE_OPERAND (@1, 0), &off1);
2581      if (base0 && TREE_CODE (base0) == MEM_REF)
2582        {
2583          off0 += mem_ref_offset (base0).to_short_addr ();
2584          base0 = TREE_OPERAND (base0, 0);
2585        }
2586      if (base1 && TREE_CODE (base1) == MEM_REF)
2587        {
2588          off1 += mem_ref_offset (base1).to_short_addr ();
2589          base1 = TREE_OPERAND (base1, 0);
2590        }
2591    }
2592    (if (base0 && base1)
2593     (with
2594      {
2595        int equal = 2;
2596        /* Punt in GENERIC on variables with value expressions;
2597           the value expressions might point to fields/elements
2598           of other vars etc.  */
2599        if (GENERIC
2600            && ((VAR_P (base0) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base0))
2601                || (VAR_P (base1) && DECL_HAS_VALUE_EXPR_P (base1))))
2602          ;
2603        else if (decl_in_symtab_p (base0)
2604                 && decl_in_symtab_p (base1))
2605          equal = symtab_node::get_create (base0)
2606                    ->equal_address_to (symtab_node::get_create (base1));
2607        else if ((DECL_P (base0)
2608                  || TREE_CODE (base0) == SSA_NAME
2609                  || TREE_CODE (base0) == STRING_CST)
2610                 && (DECL_P (base1)
2611                     || TREE_CODE (base1) == SSA_NAME
2612                     || TREE_CODE (base1) == STRING_CST))
2613          equal = (base0 == base1);
2614      }
2615      (if (equal == 1
2616           && (cmp == EQ_EXPR || cmp == NE_EXPR
2617               /* If the offsets are equal we can ignore overflow.  */
2618               || off0 == off1
2619               || POINTER_TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED
2620               /* Or if we compare using pointers to decls or strings.  */
2621               || (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2622                   && (DECL_P (base0) || TREE_CODE (base0) == STRING_CST))))
2623       (switch
2624        (if (cmp == EQ_EXPR)
2625         { constant_boolean_node (off0 == off1, type); })
2626        (if (cmp == NE_EXPR)
2627         { constant_boolean_node (off0 != off1, type); })
2628        (if (cmp == LT_EXPR)
2629         { constant_boolean_node (off0 < off1, type); })
2630        (if (cmp == LE_EXPR)
2631         { constant_boolean_node (off0 <= off1, type); })
2632        (if (cmp == GE_EXPR)
2633         { constant_boolean_node (off0 >= off1, type); })
2634        (if (cmp == GT_EXPR)
2635         { constant_boolean_node (off0 > off1, type); }))
2636       (if (equal == 0
2637            && DECL_P (base0) && DECL_P (base1)
2638            /* If we compare this as integers require equal offset.  */
2639            && (!INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
2640                || off0 == off1))
2641        (switch
2642         (if (cmp == EQ_EXPR)
2643          { constant_boolean_node (false, type); })
2644         (if (cmp == NE_EXPR)
2645          { constant_boolean_node (true, type); })))))))))
2646
2647 /* Simplify pointer equality compares using PTA.  */
2648 (for neeq (ne eq)
2649  (simplify
2650   (neeq @0 @1)
2651   (if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2652        && ptrs_compare_unequal (@0, @1))
2653    { neeq == EQ_EXPR ? boolean_false_node : boolean_true_node; })))
2654
2655 /* PR70920: Transform (intptr_t)x eq/ne CST to x eq/ne (typeof x) CST.
2656    and (typeof ptr_cst) x eq/ne ptr_cst to x eq/ne (typeof x) CST.
2657    Disable the transform if either operand is pointer to function.
2658    This broke pr22051-2.c for arm where function pointer
2659    canonicalizaion is not wanted.  */
2660
2661 (for cmp (ne eq)
2662  (simplify
2663   (cmp (convert @0) INTEGER_CST@1)
2664   (if ((POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
2665         && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2666       || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)) && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1))
2667           && !FUNC_OR_METHOD_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@1)))))
2668    (cmp @0 (convert @1)))))
2669
2670 /* Non-equality compare simplifications from fold_binary  */
2671 (for cmp (lt gt le ge)
2672  /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
2673     the specified precision will have known values.  */
2674  (simplify
2675   (cmp (convert?@2 @0) INTEGER_CST@1)
2676   (if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)) || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (@1)))
2677        && tree_nop_conversion_p (TREE_TYPE (@2), TREE_TYPE (@0)))
2678    (with
2679     {
2680       tree arg1_type = TREE_TYPE (@1);
2681       unsigned int prec = TYPE_PRECISION (arg1_type);
2682       wide_int max = wi::max_value (arg1_type);
2683       wide_int signed_max = wi::max_value (prec, SIGNED);
2684       wide_int min = wi::min_value (arg1_type);
2685     }
2686     (switch
2687      (if (wi::eq_p (@1, max))
2688       (switch
2689        (if (cmp == GT_EXPR)
2690         { constant_boolean_node (false, type); })
2691        (if (cmp == GE_EXPR)
2692         (eq @2 @1))
2693        (if (cmp == LE_EXPR)
2694         { constant_boolean_node (true, type); })
2695        (if (cmp == LT_EXPR)
2696         (ne @2 @1))))
2697      (if (wi::eq_p (@1, min))
2698       (switch
2699        (if (cmp == LT_EXPR)
2700         { constant_boolean_node (false, type); })
2701        (if (cmp == LE_EXPR)
2702         (eq @2 @1))
2703        (if (cmp == GE_EXPR)
2704         { constant_boolean_node (true, type); })
2705        (if (cmp == GT_EXPR)
2706         (ne @2 @1))))
2707      (if (wi::eq_p (@1, max - 1))
2708       (switch
2709        (if (cmp == GT_EXPR)
2710         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))
2711        (if (cmp == LE_EXPR)
2712         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::add (@1, 1)); }))))
2713      (if (wi::eq_p (@1, min + 1))
2714       (switch
2715        (if (cmp == GE_EXPR)
2716         (ne @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))
2717        (if (cmp == LT_EXPR)
2718         (eq @2 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@1), wi::sub (@1, 1)); }))))
2719      (if (wi::eq_p (@1, signed_max)
2720           && TYPE_UNSIGNED (arg1_type)
2721           /* We will flip the signedness of the comparison operator
2722              associated with the mode of @1, so the sign bit is
2723              specified by this mode.  Check that @1 is the signed
2724              max associated with this sign bit.  */
2725           && prec == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (arg1_type))
2726           /* signed_type does not work on pointer types.  */
2727           && INTEGRAL_TYPE_P (arg1_type))
2728       /* The following case also applies to X < signed_max+1
2729          and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
2730       (if (cmp == LE_EXPR || cmp == GT_EXPR)
2731        (with { tree st = signed_type_for (arg1_type); }
2732         (if (cmp == LE_EXPR)
2733          (ge (convert:st @0) { build_zero_cst (st); })
2734          (lt (convert:st @0) { build_zero_cst (st); }))))))))))
2735  
2736 (for cmp (unordered ordered unlt unle ungt unge uneq ltgt)
2737  /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
2738  (simplify
2739   (cmp @0 REAL_CST@1)
2740   (if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (@1))
2741        && (cmp != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
2742    { constant_boolean_node (cmp == ORDERED_EXPR || cmp == LTGT_EXPR
2743                             ? false : true, type); })))
2744
2745 /* bool_var != 0 becomes bool_var.  */
2746 (simplify
2747  (ne @0 integer_zerop)
2748  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2749       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2750   (non_lvalue @0)))
2751 /* bool_var == 1 becomes bool_var.  */
2752 (simplify
2753  (eq @0 integer_onep)
2754  (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == BOOLEAN_TYPE
2755       && types_match (type, TREE_TYPE (@0)))
2756   (non_lvalue @0)))
2757 /* Do not handle
2758    bool_var == 0 becomes !bool_var or
2759    bool_var != 1 becomes !bool_var
2760    here because that only is good in assignment context as long
2761    as we require a tcc_comparison in GIMPLE_CONDs where we'd
2762    replace if (x == 0) with tem = ~x; if (tem != 0) which is
2763    clearly less optimal and which we'll transform again in forwprop.  */
2764
2765 /* When one argument is a constant, overflow detection can be simplified.
2766    Currently restricted to single use so as not to interfere too much with
2767    ADD_OVERFLOW detection in tree-ssa-math-opts.c.
2768    A + CST CMP A  ->  A CMP' CST' */
2769 (for cmp (lt le ge gt)
2770      out (gt gt le le)
2771  (simplify
2772   (cmp:c (plus@2 @0 INTEGER_CST@1) @0)
2773   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2774        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0))
2775        && wi::ne_p (@1, 0)
2776        && single_use (@2))
2777    (out @0 { wide_int_to_tree (TREE_TYPE (@0), wi::max_value
2778                (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)), UNSIGNED) - @1); }))))
2779
2780 /* To detect overflow in unsigned A - B, A < B is simpler than A - B > A.
2781    However, the detection logic for SUB_OVERFLOW in tree-ssa-math-opts.c
2782    expects the long form, so we restrict the transformation for now.  */
2783 (for cmp (gt le)
2784  (simplify
2785   (cmp:c (minus@2 @0 @1) @0)
2786   (if (single_use (@2)
2787        && ANY_INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
2788        && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2789        && TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
2790    (cmp @1 @0))))
2791
2792 /* Testing for overflow is unnecessary if we already know the result.  */
2793 /* A - B > A  */
2794 (for cmp (gt le)
2795      out (ne eq)
2796  (simplify
2797   (cmp:c (realpart (IFN_SUB_OVERFLOW@2 @0 @1)) @0)
2798   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2799        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2800    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2801 /* A + B < A  */
2802 (for cmp (lt ge)
2803      out (ne eq)
2804  (simplify
2805   (cmp:c (realpart (IFN_ADD_OVERFLOW:c@2 @0 @1)) @0)
2806   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0))
2807        && types_match (TREE_TYPE (@0), TREE_TYPE (@1)))
2808    (out (imagpart @2) { build_zero_cst (TREE_TYPE (@0)); }))))
2809
2810 /* For unsigned operands, -1 / B < A checks whether A * B would overflow.
2811    Simplify it to __builtin_mul_overflow (A, B, <unused>).  */
2812 (for cmp (lt ge)
2813      out (ne eq)
2814  (simplify
2815   (cmp:c (trunc_div:s integer_all_onesp @1) @0)
2816   (if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (@0)) && !VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0)))
2817    (with { tree t = TREE_TYPE (@0), cpx = build_complex_type (t); }
2818     (out (imagpart (IFN_MUL_OVERFLOW:cpx @0 @1)) { build_zero_cst (t); })))))
2819
2820 /* Simplification of math builtins.  These rules must all be optimizations
2821    as well as IL simplifications.  If there is a possibility that the new
2822    form could be a pessimization, the rule should go in the canonicalization
2823    section that follows this one.
2824
2825    Rules can generally go in this section if they satisfy one of
2826    the following:
2827
2828    - the rule describes an identity
2829
2830    - the rule replaces calls with something as simple as addition or
2831      multiplication
2832
2833    - the rule contains unary calls only and simplifies the surrounding
2834      arithmetic.  (The idea here is to exclude non-unary calls in which
2835      one operand is constant and in which the call is known to be cheap
2836      when the operand has that value.)  */
2837
2838 (if (flag_unsafe_math_optimizations)
2839  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(x) -> x.  */
2840  (simplify
2841   (mult (SQRT@1 @0) @1)
2842   (if (!HONOR_SNANS (type))
2843    @0))
2844
2845  /* Simplify sqrt(x) * sqrt(y) -> sqrt(x*y).  */
2846  (for root (SQRT CBRT)
2847   (simplify
2848    (mult (root:s @0) (root:s @1))
2849     (root (mult @0 @1))))
2850
2851  /* Simplify expN(x) * expN(y) -> expN(x+y). */
2852  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2853   (simplify
2854    (mult (exps:s @0) (exps:s @1))
2855     (exps (plus @0 @1))))
2856
2857  /* Simplify a/root(b/c) into a*root(c/b).  */
2858  (for root (SQRT CBRT)
2859   (simplify
2860    (rdiv @0 (root:s (rdiv:s @1 @2)))
2861     (mult @0 (root (rdiv @2 @1)))))
2862
2863  /* Simplify x/expN(y) into x*expN(-y).  */
2864  (for exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2865   (simplify
2866    (rdiv @0 (exps:s @1))
2867     (mult @0 (exps (negate @1)))))
2868
2869  (for logs (LOG LOG2 LOG10 LOG10)
2870       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2871   /* logN(expN(x)) -> x.  */
2872   (simplify
2873    (logs (exps @0))
2874    @0)
2875   /* expN(logN(x)) -> x.  */
2876   (simplify
2877    (exps (logs @0))
2878    @0))
2879
2880  /* Optimize logN(func()) for various exponential functions.  We
2881     want to determine the value "x" and the power "exponent" in
2882     order to transform logN(x**exponent) into exponent*logN(x).  */
2883  (for logs (LOG  LOG   LOG   LOG2 LOG2  LOG2  LOG10 LOG10)
2884       exps (EXP2 EXP10 POW10 EXP  EXP10 POW10 EXP   EXP2)
2885   (simplify
2886    (logs (exps @0))
2887    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2888     (with {
2889       tree x;
2890       switch (exps)
2891         {
2892         CASE_CFN_EXP:
2893           /* Prepare to do logN(exp(exponent)) -> exponent*logN(e).  */
2894           x = build_real_truncate (type, dconst_e ());
2895           break;
2896         CASE_CFN_EXP2:
2897           /* Prepare to do logN(exp2(exponent)) -> exponent*logN(2).  */
2898           x = build_real (type, dconst2);
2899           break;
2900         CASE_CFN_EXP10:
2901         CASE_CFN_POW10:
2902           /* Prepare to do logN(exp10(exponent)) -> exponent*logN(10).  */
2903           {
2904             REAL_VALUE_TYPE dconst10;
2905             real_from_integer (&dconst10, VOIDmode, 10, SIGNED);
2906             x = build_real (type, dconst10);
2907           }
2908           break;
2909         default:
2910           gcc_unreachable ();
2911         }
2912       }
2913      (mult (logs { x; }) @0)))))
2914
2915  (for logs (LOG LOG
2916             LOG2 LOG2
2917             LOG10 LOG10)
2918       exps (SQRT CBRT)
2919   (simplify
2920    (logs (exps @0))
2921    (if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
2922     (with {
2923       tree x;
2924       switch (exps)
2925         {
2926         CASE_CFN_SQRT:
2927           /* Prepare to do logN(sqrt(x)) -> 0.5*logN(x).  */
2928           x = build_real (type, dconsthalf);
2929           break;
2930         CASE_CFN_CBRT:
2931           /* Prepare to do logN(cbrt(x)) -> (1/3)*logN(x).  */
2932           x = build_real_truncate (type, dconst_third ());
2933           break;
2934         default:
2935           gcc_unreachable ();
2936         }
2937       }
2938      (mult { x; } (logs @0))))))
2939
2940  /* logN(pow(x,exponent)) -> exponent*logN(x).  */
2941  (for logs (LOG LOG2 LOG10)
2942       pows (POW)
2943   (simplify
2944    (logs (pows @0 @1))
2945    (mult @1 (logs @0))))
2946
2947  (for sqrts (SQRT)
2948       cbrts (CBRT)
2949       pows (POW)
2950       exps (EXP EXP2 EXP10 POW10)
2951   /* sqrt(expN(x)) -> expN(x*0.5).  */
2952   (simplify
2953    (sqrts (exps @0))
2954    (exps (mult @0 { build_real (type, dconsthalf); })))
2955   /* cbrt(expN(x)) -> expN(x/3).  */
2956   (simplify
2957    (cbrts (exps @0))
2958    (exps (mult @0 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
2959   /* pow(expN(x), y) -> expN(x*y).  */
2960   (simplify
2961    (pows (exps @0) @1)
2962    (exps (mult @0 @1))))
2963
2964  /* tan(atan(x)) -> x.  */
2965  (for tans (TAN)
2966       atans (ATAN)
2967   (simplify
2968    (tans (atans @0))
2969    @0)))
2970
2971 /* cabs(x+0i) or cabs(0+xi) -> abs(x).  */
2972 (simplify
2973  (CABS (complex:C @0 real_zerop@1))
2974  (abs @0))
2975
2976 /* trunc(trunc(x)) -> trunc(x), etc.  */
2977 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2978  (simplify
2979   (fns (fns @0))
2980   (fns @0)))
2981 /* f(x) -> x if x is integer valued and f does nothing for such values.  */
2982 (for fns (TRUNC FLOOR CEIL ROUND NEARBYINT RINT)
2983  (simplify
2984   (fns integer_valued_real_p@0)
2985   @0))
2986
2987 /* hypot(x,0) and hypot(0,x) -> abs(x).  */
2988 (simplify
2989  (HYPOT:c @0 real_zerop@1)
2990  (abs @0))
2991
2992 /* pow(1,x) -> 1.  */
2993 (simplify
2994  (POW real_onep@0 @1)
2995  @0)
2996
2997 (simplify
2998  /* copysign(x,x) -> x.  */
2999  (COPYSIGN @0 @0)
3000  @0)
3001
3002 (simplify
3003  /* copysign(x,y) -> fabs(x) if y is nonnegative.  */
3004  (COPYSIGN @0 tree_expr_nonnegative_p@1)
3005  (abs @0))
3006
3007 (for scale (LDEXP SCALBN SCALBLN)
3008  /* ldexp(0, x) -> 0.  */
3009  (simplify
3010   (scale real_zerop@0 @1)
3011   @0)
3012  /* ldexp(x, 0) -> x.  */
3013  (simplify
3014   (scale @0 integer_zerop@1)
3015   @0)
3016  /* ldexp(x, y) -> x if x is +-Inf or NaN.  */
3017  (simplify
3018   (scale REAL_CST@0 @1)
3019   (if (!real_isfinite (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3020    @0)))
3021
3022 /* Canonicalization of sequences of math builtins.  These rules represent
3023    IL simplifications but are not necessarily optimizations.
3024
3025    The sincos pass is responsible for picking "optimal" implementations
3026    of math builtins, which may be more complicated and can sometimes go
3027    the other way, e.g. converting pow into a sequence of sqrts.
3028    We only want to do these canonicalizations before the pass has run.  */
3029
3030 (if (flag_unsafe_math_optimizations && canonicalize_math_p ())
3031  /* Simplify tan(x) * cos(x) -> sin(x). */
3032  (simplify
3033   (mult:c (TAN:s @0) (COS:s @0))
3034    (SIN @0))
3035
3036  /* Simplify x * pow(x,c) -> pow(x,c+1). */
3037  (simplify
3038   (mult:c @0 (POW:s @0 REAL_CST@1))
3039   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3040    (POW @0 (plus @1 { build_one_cst (type); }))))
3041
3042  /* Simplify sin(x) / cos(x) -> tan(x). */
3043  (simplify
3044   (rdiv (SIN:s @0) (COS:s @0))
3045    (TAN @0))
3046
3047  /* Simplify cos(x) / sin(x) -> 1 / tan(x). */
3048  (simplify
3049   (rdiv (COS:s @0) (SIN:s @0))
3050    (rdiv { build_one_cst (type); } (TAN @0)))
3051
3052  /* Simplify sin(x) / tan(x) -> cos(x). */
3053  (simplify
3054   (rdiv (SIN:s @0) (TAN:s @0))
3055   (if (! HONOR_NANS (@0)
3056        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3057    (COS @0)))
3058
3059  /* Simplify tan(x) / sin(x) -> 1.0 / cos(x). */
3060  (simplify
3061   (rdiv (TAN:s @0) (SIN:s @0))
3062   (if (! HONOR_NANS (@0)
3063        && ! HONOR_INFINITIES (@0))
3064    (rdiv { build_one_cst (type); } (COS @0))))
3065
3066  /* Simplify pow(x,y) * pow(x,z) -> pow(x,y+z). */
3067  (simplify
3068   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @0 @2))
3069    (POW @0 (plus @1 @2)))
3070
3071  /* Simplify pow(x,y) * pow(z,y) -> pow(x*z,y). */
3072  (simplify
3073   (mult (POW:s @0 @1) (POW:s @2 @1))
3074    (POW (mult @0 @2) @1))
3075
3076  /* Simplify powi(x,y) * powi(z,y) -> powi(x*z,y). */
3077  (simplify
3078   (mult (POWI:s @0 @1) (POWI:s @2 @1))
3079    (POWI (mult @0 @2) @1))
3080
3081  /* Simplify pow(x,c) / x -> pow(x,c-1). */
3082  (simplify
3083   (rdiv (POW:s @0 REAL_CST@1) @0)
3084   (if (!TREE_OVERFLOW (@1))
3085    (POW @0 (minus @1 { build_one_cst (type); }))))
3086
3087  /* Simplify x / pow (y,z) -> x * pow(y,-z). */
3088  (simplify
3089   (rdiv @0 (POW:s @1 @2))
3090    (mult @0 (POW @1 (negate @2))))
3091
3092  (for sqrts (SQRT)
3093       cbrts (CBRT)
3094       pows (POW)
3095   /* sqrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/4).  */
3096   (simplify
3097    (sqrts (sqrts @0))
3098    (pows @0 { build_real (type, dconst_quarter ()); }))
3099   /* sqrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3100   (simplify
3101    (sqrts (cbrts @0))
3102    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3103   /* cbrt(sqrt(x)) -> pow(x,1/6).  */
3104   (simplify
3105    (cbrts (sqrts @0))
3106    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_sixth ()); }))
3107   /* cbrt(cbrt(x)) -> pow(x,1/9), iff x is nonnegative.  */
3108   (simplify
3109    (cbrts (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0))
3110    (pows @0 { build_real_truncate (type, dconst_ninth ()); }))
3111   /* sqrt(pow(x,y)) -> pow(|x|,y*0.5).  */
3112   (simplify
3113    (sqrts (pows @0 @1))
3114    (pows (abs @0) (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3115   /* cbrt(pow(x,y)) -> pow(x,y/3), iff x is nonnegative.  */
3116   (simplify
3117    (cbrts (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1))
3118    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3119   /* pow(sqrt(x),y) -> pow(x,y*0.5).  */
3120   (simplify
3121    (pows (sqrts @0) @1)
3122    (pows @0 (mult @1 { build_real (type, dconsthalf); })))
3123   /* pow(cbrt(x),y) -> pow(x,y/3) iff x is nonnegative.  */
3124   (simplify
3125    (pows (cbrts tree_expr_nonnegative_p@0) @1)
3126    (pows @0 (mult @1 { build_real_truncate (type, dconst_third ()); })))
3127   /* pow(pow(x,y),z) -> pow(x,y*z) iff x is nonnegative.  */
3128   (simplify
3129    (pows (pows tree_expr_nonnegative_p@0 @1) @2)
3130    (pows @0 (mult @1 @2))))
3131
3132  /* cabs(x+xi) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3133  (simplify
3134   (CABS (complex @0 @0))
3135   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3136
3137  /* hypot(x,x) -> fabs(x)*sqrt(2).  */
3138  (simplify
3139   (HYPOT @0 @0)
3140   (mult (abs @0) { build_real_truncate (type, dconst_sqrt2 ()); }))
3141
3142  /* cexp(x+yi) -> exp(x)*cexpi(y).  */
3143  (for cexps (CEXP)
3144       exps (EXP)
3145       cexpis (CEXPI)
3146   (simplify
3147    (cexps compositional_complex@0)
3148    (if (targetm.libc_has_function (function_c99_math_complex))
3149     (complex
3150      (mult (exps@1 (realpart @0)) (realpart (cexpis:type@2 (imagpart @0))))
3151      (mult @1 (imagpart @2)))))))
3152
3153 (if (canonicalize_math_p ())
3154  /* floor(x) -> trunc(x) if x is nonnegative.  */
3155  (for floors (FLOOR)
3156       truncs (TRUNC)
3157   (simplify
3158    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3159    (truncs @0))))
3160
3161 (match double_value_p
3162  @0
3163  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == double_type_node)))
3164 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL
3165             BUILT_IN_FLOORL
3166             BUILT_IN_CEILL
3167             BUILT_IN_ROUNDL
3168             BUILT_IN_NEARBYINTL
3169             BUILT_IN_RINTL)
3170      tos (BUILT_IN_TRUNC
3171           BUILT_IN_FLOOR
3172           BUILT_IN_CEIL
3173           BUILT_IN_ROUND
3174           BUILT_IN_NEARBYINT
3175           BUILT_IN_RINT)
3176  /* truncl(extend(x)) -> extend(trunc(x)), etc., if x is a double.  */
3177  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3178   (simplify
3179    (froms (convert double_value_p@0))
3180    (convert (tos @0)))))
3181
3182 (match float_value_p
3183  @0
3184  (if (TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (@0)) == float_type_node)))
3185 (for froms (BUILT_IN_TRUNCL BUILT_IN_TRUNC
3186             BUILT_IN_FLOORL BUILT_IN_FLOOR
3187             BUILT_IN_CEILL BUILT_IN_CEIL
3188             BUILT_IN_ROUNDL BUILT_IN_ROUND
3189             BUILT_IN_NEARBYINTL BUILT_IN_NEARBYINT
3190             BUILT_IN_RINTL BUILT_IN_RINT)
3191      tos (BUILT_IN_TRUNCF BUILT_IN_TRUNCF
3192           BUILT_IN_FLOORF BUILT_IN_FLOORF
3193           BUILT_IN_CEILF BUILT_IN_CEILF
3194           BUILT_IN_ROUNDF BUILT_IN_ROUNDF
3195           BUILT_IN_NEARBYINTF BUILT_IN_NEARBYINTF
3196           BUILT_IN_RINTF BUILT_IN_RINTF)
3197  /* truncl(extend(x)) and trunc(extend(x)) -> extend(truncf(x)), etc.,
3198     if x is a float.  */
3199  (if (optimize && canonicalize_math_p ()
3200       && targetm.libc_has_function (function_c99_misc))
3201   (simplify
3202    (froms (convert float_value_p@0))
3203    (convert (tos @0)))))
3204
3205 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL)
3206      tos (XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3207  /* llfloorl(extend(x)) -> llfloor(x), etc., if x is a double.  */
3208  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3209   (simplify
3210    (froms (convert double_value_p@0))
3211    (tos @0))))
3212
3213 (for froms (XFLOORL XCEILL XROUNDL XRINTL
3214             XFLOOR XCEIL XROUND XRINT)
3215      tos (XFLOORF XCEILF XROUNDF XRINTF)
3216  /* llfloorl(extend(x)) and llfloor(extend(x)) -> llfloorf(x), etc.,
3217     if x is a float.  */
3218  (if (optimize && canonicalize_math_p ())
3219   (simplify
3220    (froms (convert float_value_p@0))
3221    (tos @0))))
3222
3223 (if (canonicalize_math_p ())
3224  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x) if x is nonnegative.  */
3225  (for floors (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR)
3226   (simplify
3227    (floors tree_expr_nonnegative_p@0)
3228    (fix_trunc @0))))
3229
3230 (if (canonicalize_math_p ())
3231  /* xfloor(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3232  (for fns (IFLOOR LFLOOR LLFLOOR
3233            ICEIL LCEIL LLCEIL
3234            IROUND LROUND LLROUND)
3235   (simplify
3236    (fns integer_valued_real_p@0)
3237    (fix_trunc @0)))
3238  (if (!flag_errno_math)
3239   /* xrint(x) -> fix_trunc(x), etc., if x is integer valued.  */
3240   (for rints (IRINT LRINT LLRINT)
3241    (simplify
3242     (rints integer_valued_real_p@0)
3243     (fix_trunc @0)))))
3244
3245 (if (canonicalize_math_p ())
3246  (for ifn (IFLOOR ICEIL IROUND IRINT)
3247       lfn (LFLOOR LCEIL LROUND LRINT)
3248       llfn (LLFLOOR LLCEIL LLROUND LLRINT)
3249   /* Canonicalize iround (x) to lround (x) on ILP32 targets where
3250      sizeof (int) == sizeof (long).  */
3251   (if (TYPE_PRECISION (integer_type_node)
3252        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3253    (simplify
3254     (ifn @0)
3255     (lfn:long_integer_type_node @0)))
3256   /* Canonicalize llround (x) to lround (x) on LP64 targets where
3257      sizeof (long long) == sizeof (long).  */
3258   (if (TYPE_PRECISION (long_long_integer_type_node)
3259        == TYPE_PRECISION (long_integer_type_node))
3260    (simplify
3261     (llfn @0)
3262     (lfn:long_integer_type_node @0)))))
3263
3264 /* cproj(x) -> x if we're ignoring infinities.  */
3265 (simplify
3266  (CPROJ @0)
3267  (if (!HONOR_INFINITIES (type))
3268    @0))
3269
3270 /* If the real part is inf and the imag part is known to be
3271    nonnegative, return (inf + 0i).  */
3272 (simplify
3273  (CPROJ (complex REAL_CST@0 tree_expr_nonnegative_p@1))
3274  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@0)))
3275   { build_complex_inf (type, false); }))
3276
3277 /* If the imag part is inf, return (inf+I*copysign(0,imag)).  */
3278 (simplify
3279  (CPROJ (complex @0 REAL_CST@1))
3280  (if (real_isinf (TREE_REAL_CST_PTR (@1)))
3281   { build_complex_inf (type, TREE_REAL_CST_PTR (@1)->sign); }))
3282
3283 (for pows (POW)
3284      sqrts (SQRT)
3285      cbrts (CBRT)
3286  (simplify
3287   (pows @0 REAL_CST@1)
3288   (with {
3289     const REAL_VALUE_TYPE *value = TREE_REAL_CST_PTR (@1);
3290     REAL_VALUE_TYPE tmp;
3291    }
3292    (switch
3293     /* pow(x,0) -> 1.  */
3294     (if (real_equal (value, &dconst0))
3295      { build_real (type, dconst1); })
3296     /* pow(x,1) -> x.  */
3297     (if (real_equal (value, &dconst1))
3298      @0)
3299     /* pow(x,-1) -> 1/x.  */
3300     (if (real_equal (value, &dconstm1))
3301      (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))
3302     /* pow(x,0.5) -> sqrt(x).  */
3303     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3304          && canonicalize_math_p ()
3305          && real_equal (value, &dconsthalf))
3306      (sqrts @0))
3307     /* pow(x,1/3) -> cbrt(x).  */
3308     (if (flag_unsafe_math_optimizations
3309          && canonicalize_math_p ()
3310          && (tmp = real_value_truncate (TYPE_MODE (type), dconst_third ()),
3311              real_equal (value, &tmp)))
3312      (cbrts @0))))))
3313
3314 /* powi(1,x) -> 1.  */
3315 (simplify
3316  (POWI real_onep@0 @1)
3317  @0)
3318
3319 (simplify
3320  (POWI @0 INTEGER_CST@1)
3321  (switch
3322   /* powi(x,0) -> 1.  */
3323   (if (wi::eq_p (@1, 0))
3324    { build_real (type, dconst1); })
3325   /* powi(x,1) -> x.  */
3326   (if (wi::eq_p (@1, 1))
3327    @0)
3328   /* powi(x,-1) -> 1/x.  */
3329   (if (wi::eq_p (@1, -1))
3330    (rdiv { build_real (type, dconst1); } @0))))
3331
3332 /* Narrowing of arithmetic and logical operations. 
3333
3334    These are conceptually similar to the transformations performed for
3335    the C/C++ front-ends by shorten_binary_op and shorten_compare.  Long
3336    term we want to move all that code out of the front-ends into here.  */
3337
3338 /* If we have a narrowing conversion of an arithmetic operation where
3339    both operands are widening conversions from the same type as the outer
3340    narrowing conversion.  Then convert the innermost operands to a suitable
3341    unsigned type (to avoid introducing undefined behavior), perform the
3342    operation and convert the result to the desired type.  */
3343 (for op (plus minus)
3344   (simplify
3345     (convert (op:s (convert@2 @0) (convert?@3 @1)))
3346     (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3347          /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3348             so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3349          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3350          && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3351          /* The precision of the type of each operand must match the
3352             precision of the mode of each operand, similarly for the
3353             result.  */
3354          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3355              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3356          && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3357              == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3358          && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3359          /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3360          && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3361          && types_match (@0, type)
3362          && (types_match (@0, @1)
3363              /* Or the second operand is const integer or converted const
3364                 integer from valueize.  */
3365              || TREE_CODE (@1) == INTEGER_CST))
3366       (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3367         (op @0 (convert @1))
3368         (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3369          (convert (op (convert:utype @0)
3370                       (convert:utype @1))))))))
3371
3372 /* This is another case of narrowing, specifically when there's an outer
3373    BIT_AND_EXPR which masks off bits outside the type of the innermost
3374    operands.   Like the previous case we have to convert the operands
3375    to unsigned types to avoid introducing undefined behavior for the
3376    arithmetic operation.  */
3377 (for op (minus plus)
3378  (simplify
3379   (bit_and (op:s (convert@2 @0) (convert@3 @1)) INTEGER_CST@4)
3380   (if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3381        /* We check for type compatibility between @0 and @1 below,
3382           so there's no need to check that @1/@3 are integral types.  */
3383        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3384        && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@2))
3385        /* The precision of the type of each operand must match the
3386           precision of the mode of each operand, similarly for the
3387           result.  */
3388        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3389            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@0))))
3390        && (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@1))
3391            == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (TREE_TYPE (@1))))
3392        && TYPE_PRECISION (type) == GET_MODE_PRECISION (TYPE_MODE (type))
3393        /* The inner conversion must be a widening conversion.  */
3394        && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@2)) > TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3395        && types_match (@0, @1)
3396        && (tree_int_cst_min_precision (@4, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@0)))
3397            <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)))
3398        && (wi::bit_and (@4, wi::mask (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)),
3399                         true, TYPE_PRECISION (type))) == 0))
3400    (if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (@0)))
3401     (with { tree ntype = TREE_TYPE (@0); }
3402      (convert (bit_and (op @0 @1) (convert:ntype @4))))
3403     (with { tree utype = unsigned_type_for (TREE_TYPE (@0)); }
3404      (convert (bit_and (op (convert:utype @0) (convert:utype @1))
3405                (convert:utype @4))))))))
3406
3407 /* Transform (@0 < @1 and @0 < @2) to use min, 
3408    (@0 > @1 and @0 > @2) to use max */
3409 (for op (lt le gt ge)
3410      ext (min min max max)
3411  (simplify
3412   (bit_and (op:cs @0 @1) (op:cs @0 @2))
3413   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3414        && TREE_CODE (@0) != INTEGER_CST)
3415    (op @0 (ext @1 @2)))))
3416
3417 (simplify
3418  /* signbit(x) -> 0 if x is nonnegative.  */
3419  (SIGNBIT tree_expr_nonnegative_p@0)
3420  { integer_zero_node; })
3421
3422 (simplify
3423  /* signbit(x) -> x<0 if x doesn't have signed zeros.  */
3424  (SIGNBIT @0)
3425  (if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (@0))
3426   (convert (lt @0 { build_real (TREE_TYPE (@0), dconst0); }))))
3427
3428 /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 -+ C1.  */
3429 (for cmp (eq ne)
3430  (for op (plus minus)
3431       rop (minus plus)
3432   (simplify
3433    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3434    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3435         && !TYPE_OVERFLOW_SANITIZED (TREE_TYPE (@0))
3436         && !TYPE_OVERFLOW_TRAPS (TREE_TYPE (@0))
3437         && !TYPE_SATURATING (TREE_TYPE (@0)))
3438     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3439      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3440       { constant_boolean_node (cmp == NE_EXPR, type); }
3441       (if (single_use (@3))
3442        (cmp @0 { res; }))))))))
3443 (for cmp (lt le gt ge)
3444  (for op (plus minus)
3445       rop (minus plus)
3446   (simplify
3447    (cmp (op@3 @0 INTEGER_CST@1) INTEGER_CST@2)
3448    (if (!TREE_OVERFLOW (@1) && !TREE_OVERFLOW (@2)
3449         && TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (@0)))
3450     (with { tree res = int_const_binop (rop, @2, @1); }
3451      (if (TREE_OVERFLOW (res))
3452       {
3453         fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3454                                 "when simplifying conditional to constant"),
3455                                WARN_STRICT_OVERFLOW_CONDITIONAL);
3456         bool less = cmp == LE_EXPR || cmp == LT_EXPR;
3457         /* wi::ges_p (@2, 0) should be sufficient for a signed type.  */
3458         bool ovf_high = wi::lt_p (@1, 0, TYPE_SIGN (TREE_TYPE (@1)))
3459                         != (op == MINUS_EXPR);
3460         constant_boolean_node (less == ovf_high, type);
3461       }
3462       (if (single_use (@3))
3463        (with
3464         {
3465           fold_overflow_warning (("assuming signed overflow does not occur "
3466                                   "when changing X +- C1 cmp C2 to "
3467                                   "X cmp C2 -+ C1"),
3468                                  WARN_STRICT_OVERFLOW_COMPARISON);
3469         }
3470         (cmp @0 { res; })))))))))
3471
3472 /* Canonicalizations of BIT_FIELD_REFs.  */
3473
3474 (simplify
3475  (BIT_FIELD_REF @0 @1 @2)
3476  (switch
3477   (if (TREE_CODE (TREE_TYPE (@0)) == COMPLEX_TYPE
3478        && tree_int_cst_equal (@1, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3479    (switch
3480     (if (integer_zerop (@2))
3481      (view_convert (realpart @0)))
3482     (if (tree_int_cst_equal (@2, TYPE_SIZE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))))
3483      (view_convert (imagpart @0)))))
3484   (if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3485        && INTEGRAL_TYPE_P (type)
3486        /* On GIMPLE this should only apply to register arguments.  */
3487        && (! GIMPLE || is_gimple_reg (@0))
3488        /* A bit-field-ref that referenced the full argument can be stripped.  */
3489        && ((compare_tree_int (@1, TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))) == 0
3490             && integer_zerop (@2))
3491            /* Low-parts can be reduced to integral conversions.
3492               ???  The following doesn't work for PDP endian.  */
3493            || (BYTES_BIG_ENDIAN == WORDS_BIG_ENDIAN
3494                /* Don't even think about BITS_BIG_ENDIAN.  */
3495                && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0)) % BITS_PER_UNIT == 0
3496                && TYPE_PRECISION (type) % BITS_PER_UNIT == 0
3497                && compare_tree_int (@2, (BYTES_BIG_ENDIAN
3498                                          ? (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (@0))
3499                                             - TYPE_PRECISION (type))
3500                                          : 0)) == 0)))
3501    (convert @0))))
3502
3503 /* Simplify vector extracts.  */
3504
3505 (simplify
3506  (BIT_FIELD_REF CONSTRUCTOR@0 @1 @2)
3507  (if (VECTOR_TYPE_P (TREE_TYPE (@0))
3508       && (types_match (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0)))
3509           || (VECTOR_TYPE_P (type)
3510               && types_match (TREE_TYPE (type), TREE_TYPE (TREE_TYPE (@0))))))
3511   (with
3512    {
3513      tree ctor = (TREE_CODE (@0) == SSA_NAME
3514                   ? gimple_assign_rhs1 (SSA_NAME_DEF_STMT (@0)) : @0);
3515      tree eltype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (ctor));
3516      unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_to_uhwi (TYPE_SIZE (eltype));
3517      unsigned HOST_WIDE_INT n = tree_to_uhwi (@1);
3518      unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_to_uhwi (@2);
3519    }
3520    (if (n != 0
3521         && (idx % width) == 0
3522         && (n % width) == 0
3523         && ((idx + n) / width) <= TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (ctor)))
3524     (with
3525      {
3526        idx = idx / width;
3527        n = n / width;
3528        /* Constructor elements can be subvectors.  */
3529        unsigned HOST_WIDE_INT k = 1;
3530        if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) != 0)
3531          {
3532            tree cons_elem = TREE_TYPE (CONSTRUCTOR_ELT (ctor, 0)->value);
3533            if (TREE_CODE (cons_elem) == VECTOR_TYPE)
3534              k = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (cons_elem);
3535          }
3536      }
3537      (switch
3538       /* We keep an exact subset of the constructor elements.  */
3539       (if ((idx % k) == 0 && (n % k) == 0)
3540        (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) == 0)
3541         { build_constructor (type, NULL); }
3542         (with
3543          {
3544            idx /= k;
3545            n /= k;
3546          }
3547          (if (n == 1)
3548           (if (idx < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor))
3549            { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx)->value; }
3550            { build_zero_cst (type); })
3551           {
3552             vec<constructor_elt, va_gc> *vals;
3553             vec_alloc (vals, n);
3554             for (unsigned i = 0;
3555                  i < n && idx + i < CONSTRUCTOR_NELTS (ctor); ++i)
3556               CONSTRUCTOR_APPEND_ELT (vals, NULL_TREE,
3557                                       CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx + i)->value);
3558             build_constructor (type, vals);
3559           }))))
3560       /* The bitfield references a single constructor element.  */
3561       (if (idx + n <= (idx / k + 1) * k)
3562        (switch
3563         (if (CONSTRUCTOR_NELTS (ctor) <= idx / k)
3564          { build_zero_cst (type); })
3565         (if (n == k)
3566          { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; })
3567         (BIT_FIELD_REF { CONSTRUCTOR_ELT (ctor, idx / k)->value; }
3568                        @1 { bitsize_int ((idx % k) * width); })))))))))