gcc/fold-const.c

   1 /* Fold a constant sub-tree into a single node for C-compiler
   2    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20 02111-1307, USA.  */
  21
  22 /*@@ This file should be rewritten to use an arbitrary precision
  23   @@ representation for "struct tree_int_cst" and "struct tree_real_cst".
  24   @@ Perhaps the routines could also be used for bc/dc, and made a lib.
  25   @@ The routines that translate from the ap rep should
  26   @@ warn if precision et. al. is lost.
  27   @@ This would also make life easier when this technology is used
  28   @@ for cross-compilers.  */
  29
  30 /* The entry points in this file are fold, size_int_wide, size_binop
  31    and force_fit_type.
  32
  33    fold takes a tree as argument and returns a simplified tree.
  34
  35    size_binop takes a tree code for an arithmetic operation
  36    and two operands that are trees, and produces a tree for the
  37    result, assuming the type comes from `sizetype'.
  38
  39    size_int takes an integer value, and creates a tree constant
  40    with type from `sizetype'.
  41
  42    force_fit_type takes a constant, an overflowable flag and prior
  43    overflow indicators.  It forces the value to fit the type and sets
  44    TREE_OVERFLOW and TREE_CONSTANT_OVERFLOW as appropriate.  */
  45
  46 #include "config.h"
  47 #include "system.h"
  48 #include "coretypes.h"
  49 #include "tm.h"
  50 #include "flags.h"
  51 #include "tree.h"
  52 #include "real.h"
  53 #include "rtl.h"
  54 #include "expr.h"
  55 #include "tm_p.h"
  56 #include "toplev.h"
  57 #include "ggc.h"
  58 #include "hashtab.h"
  59 #include "langhooks.h"
  60 #include "md5.h"
  61
  62 /* The following constants represent a bit based encoding of GCC's
  63    comparison operators.  This encoding simplifies transformations
  64    on relational comparison operators, such as AND and OR.  */
  65 enum comparison_code {
  66   COMPCODE_FALSE = 0,
  67   COMPCODE_LT = 1,
  68   COMPCODE_EQ = 2,
  69   COMPCODE_LE = 3,
  70   COMPCODE_GT = 4,
  71   COMPCODE_LTGT = 5,
  72   COMPCODE_GE = 6,
  73   COMPCODE_ORD = 7,
  74   COMPCODE_UNORD = 8,
  75   COMPCODE_UNLT = 9,
  76   COMPCODE_UNEQ = 10,
  77   COMPCODE_UNLE = 11,
  78   COMPCODE_UNGT = 12,
  79   COMPCODE_NE = 13,
  80   COMPCODE_UNGE = 14,
  81   COMPCODE_TRUE = 15
  82 };
  83
  84 static void encode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT);
  85 static void decode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *);
  86 static bool negate_mathfn_p (enum built_in_function);
  87 static bool negate_expr_p (tree);
  88 static tree negate_expr (tree);
  89 static tree split_tree (tree, enum tree_code, tree *, tree *, tree *, int);
  90 static tree associate_trees (tree, tree, enum tree_code, tree);
  91 static tree const_binop (enum tree_code, tree, tree, int);
  92 static enum tree_code invert_tree_comparison (enum tree_code, bool);
  93 static enum comparison_code comparison_to_compcode (enum tree_code);
  94 static enum tree_code compcode_to_comparison (enum comparison_code);
  95 static tree combine_comparisons (enum tree_code, enum tree_code,
  96                                  enum tree_code, tree, tree, tree);
  97 static int truth_value_p (enum tree_code);
  98 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
  99 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
 100 static tree eval_subst (tree, tree, tree, tree, tree);
 101 static tree pedantic_omit_one_operand (tree, tree, tree);
 102 static tree distribute_bit_expr (enum tree_code, tree, tree, tree);
 103 static tree make_bit_field_ref (tree, tree, int, int, int);
 104 static tree optimize_bit_field_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 105 static tree decode_field_reference (tree, HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *,
 106                                     enum machine_mode *, int *, int *,
 107                                     tree *, tree *);
 108 static int all_ones_mask_p (tree, int);
 109 static tree sign_bit_p (tree, tree);
 110 static int simple_operand_p (tree);
 111 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
 112 static tree make_range (tree, int *, tree *, tree *);
 113 static tree build_range_check (tree, tree, int, tree, tree);
 114 static int merge_ranges (int *, tree *, tree *, int, tree, tree, int, tree,
 115                          tree);
 116 static tree fold_range_test (enum tree_code, tree, tree, tree);
 117 static tree fold_cond_expr_with_comparison (tree, tree, tree, tree);
 118 static tree unextend (tree, int, int, tree);
 119 static tree fold_truthop (enum tree_code, tree, tree, tree);
 120 static tree optimize_minmax_comparison (enum tree_code, tree, tree, tree);
 121 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree);
 122 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree);
 123 static int multiple_of_p (tree, tree, tree);
 124 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code, tree,
 125                                                  tree, tree,
 126                                                  tree, tree, int);
 127 static bool fold_real_zero_addition_p (tree, tree, int);
 128 static tree fold_mathfn_compare (enum built_in_function, enum tree_code,
 129                                  tree, tree, tree);
 130 static tree fold_inf_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 131 static tree fold_div_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 132 static bool reorder_operands_p (tree, tree);
 133 static tree fold_negate_const (tree, tree);
 134 static tree fold_not_const (tree, tree);
 135 static tree fold_relational_const (enum tree_code, tree, tree, tree);
 136 static bool tree_expr_nonzero_p (tree);
 137
 138 /* We know that A1 + B1 = SUM1, using 2's complement arithmetic and ignoring
 139    overflow.  Suppose A, B and SUM have the same respective signs as A1, B1,
 140    and SUM1.  Then this yields nonzero if overflow occurred during the
 141    addition.
 142
 143    Overflow occurs if A and B have the same sign, but A and SUM differ in
 144    sign.  Use `^' to test whether signs differ, and `< 0' to isolate the
 145    sign.  */
 146 #define OVERFLOW_SUM_SIGN(a, b, sum) ((~((a) ^ (b)) & ((a) ^ (sum))) < 0)
 147 \f
 148 /* To do constant folding on INTEGER_CST nodes requires two-word arithmetic.
 149    We do that by representing the two-word integer in 4 words, with only
 150    HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2 bits stored in each word, as a positive
 151    number.  The value of the word is LOWPART + HIGHPART * BASE.  */
 152
 153 #define LOWPART(x) \
 154   ((x) & (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)) - 1))
 155 #define HIGHPART(x) \
 156   ((unsigned HOST_WIDE_INT) (x) >> HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 157 #define BASE ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 158
 159 /* Unpack a two-word integer into 4 words.
 160    LOW and HI are the integer, as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 161    WORDS points to the array of HOST_WIDE_INTs.  */
 162
 163 static void
 164 encode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT hi)
 165 {
 166   words[0] = LOWPART (low);
 167   words[1] = HIGHPART (low);
 168   words[2] = LOWPART (hi);
 169   words[3] = HIGHPART (hi);
 170 }
 171
 172 /* Pack an array of 4 words into a two-word integer.
 173    WORDS points to the array of words.
 174    The integer is stored into *LOW and *HI as two `HOST_WIDE_INT' pieces.  */
 175
 176 static void
 177 decode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT *low,
 178         HOST_WIDE_INT *hi)
 179 {
 180   *low = words[0] + words[1] * BASE;
 181   *hi = words[2] + words[3] * BASE;
 182 }
 183 \f
 184 /* T is an INT_CST node.  OVERFLOWABLE indicates if we are interested
 185    in overflow of the value, when >0 we are only interested in signed
 186    overflow, for <0 we are interested in any overflow.  OVERFLOWED
 187    indicates whether overflow has already occurred.  CONST_OVERFLOWED
 188    indicates whether constant overflow has already occurred.  We force
 189    T's value to be within range of T's type (by setting to 0 or 1 all
 190    the bits outside the type's range).  We set TREE_OVERFLOWED if,
 191         OVERFLOWED is nonzero,
 192         or OVERFLOWABLE is >0 and signed overflow occurs
 193         or OVERFLOWABLE is <0 and any overflow occurs
 194    We set TREE_CONSTANT_OVERFLOWED if,
 195         CONST_OVERFLOWED is nonzero
 196         or we set TREE_OVERFLOWED.
 197   We return either the original T, or a copy.  */
 198
 199 tree
 200 force_fit_type (tree t, int overflowable,
 201                 bool overflowed, bool overflowed_const)
 202 {
 203   unsigned HOST_WIDE_INT low;
 204   HOST_WIDE_INT high;
 205   unsigned int prec;
 206   int sign_extended_type;
 207
 208   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 209
 210   low = TREE_INT_CST_LOW (t);
 211   high = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 212
 213   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
 214       || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == OFFSET_TYPE)
 215     prec = POINTER_SIZE;
 216   else
 217     prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
 218   /* Size types *are* sign extended.  */
 219   sign_extended_type = (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t))
 220                         || (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
 221                             && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (t))));
 222
 223   /* First clear all bits that are beyond the type's precision.  */
 224
 225   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 226     ;
 227   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 228     high &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 229   else
 230     {
 231       high = 0;
 232       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 233         low &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 234     }
 235
 236   if (!sign_extended_type)
 237     /* No sign extension */;
 238   else if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 239     /* Correct width already.  */;
 240   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 241     {
 242       /* Sign extend top half? */
 243       if (high & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1
 244                   << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
 245         high |= (HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 246     }
 247   else if (prec == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 248     {
 249       if ((HOST_WIDE_INT)low < 0)
 250         high = -1;
 251     }
 252   else
 253     {
 254       /* Sign extend bottom half? */
 255       if (low & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1 << (prec - 1)))
 256         {
 257           high = -1;
 258           low |= (HOST_WIDE_INT)(-1) << prec;
 259         }
 260     }
 261
 262   /* If the value changed, return a new node.  */
 263   if (overflowed || overflowed_const
 264       || low != TREE_INT_CST_LOW (t) || high != TREE_INT_CST_HIGH (t))
 265     {
 266       t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (t), low, high);
 267
 268       if (overflowed
 269           || overflowable < 0
 270           || (overflowable > 0 && sign_extended_type))
 271         {
 272           t = copy_node (t);
 273           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
 274           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 275         }
 276       else if (overflowed_const)
 277         {
 278           t = copy_node (t);
 279           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 280         }
 281     }
 282
 283   return t;
 284 }
 285 \f
 286 /* Add two doubleword integers with doubleword result.
 287    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 288    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 289    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 290
 291 int
 292 add_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 293             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 294             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 295 {
 296   unsigned HOST_WIDE_INT l;
 297   HOST_WIDE_INT h;
 298
 299   l = l1 + l2;
 300   h = h1 + h2 + (l < l1);
 301
 302   *lv = l;
 303   *hv = h;
 304   return OVERFLOW_SUM_SIGN (h1, h2, h);
 305 }
 306
 307 /* Negate a doubleword integer with doubleword result.
 308    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 309    The argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces in L1 and H1.
 310    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 311
 312 int
 313 neg_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 314             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 315 {
 316   if (l1 == 0)
 317     {
 318       *lv = 0;
 319       *hv = - h1;
 320       return (*hv & h1) < 0;
 321     }
 322   else
 323     {
 324       *lv = -l1;
 325       *hv = ~h1;
 326       return 0;
 327     }
 328 }
 329 \f
 330 /* Multiply two doubleword integers with doubleword result.
 331    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 332    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 333    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 334    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 335
 336 int
 337 mul_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 338             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 339             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 340 {
 341   HOST_WIDE_INT arg1[4];
 342   HOST_WIDE_INT arg2[4];
 343   HOST_WIDE_INT prod[4 * 2];
 344   unsigned HOST_WIDE_INT carry;
 345   int i, j, k;
 346   unsigned HOST_WIDE_INT toplow, neglow;
 347   HOST_WIDE_INT tophigh, neghigh;
 348
 349   encode (arg1, l1, h1);
 350   encode (arg2, l2, h2);
 351
 352   memset (prod, 0, sizeof prod);
 353
 354   for (i = 0; i < 4; i++)
 355     {
 356       carry = 0;
 357       for (j = 0; j < 4; j++)
 358         {
 359           k = i + j;
 360           /* This product is <= 0xFFFE0001, the sum <= 0xFFFF0000.  */
 361           carry += arg1[i] * arg2[j];
 362           /* Since prod[p] < 0xFFFF, this sum <= 0xFFFFFFFF.  */
 363           carry += prod[k];
 364           prod[k] = LOWPART (carry);
 365           carry = HIGHPART (carry);
 366         }
 367       prod[i + 4] = carry;
 368     }
 369
 370   decode (prod, lv, hv);        /* This ignores prod[4] through prod[4*2-1] */
 371
 372   /* Check for overflow by calculating the top half of the answer in full;
 373      it should agree with the low half's sign bit.  */
 374   decode (prod + 4, &toplow, &tophigh);
 375   if (h1 < 0)
 376     {
 377       neg_double (l2, h2, &neglow, &neghigh);
 378       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 379     }
 380   if (h2 < 0)
 381     {
 382       neg_double (l1, h1, &neglow, &neghigh);
 383       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 384     }
 385   return (*hv < 0 ? ~(toplow & tophigh) : toplow | tophigh) != 0;
 386 }
 387 \f
 388 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 389    keeping only PREC bits of result.
 390    Shift right if COUNT is negative.
 391    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 392    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 393
 394 void
 395 lshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 396                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 397                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv, int arith)
 398 {
 399   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 400
 401   if (count < 0)
 402     {
 403       rshift_double (l1, h1, -count, prec, lv, hv, arith);
 404       return;
 405     }
 406
 407   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 408     count %= prec;
 409
 410   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 411     {
 412       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 413          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 414       *hv = 0;
 415       *lv = 0;
 416     }
 417   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 418     {
 419       *hv = l1 << (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 420       *lv = 0;
 421     }
 422   else
 423     {
 424       *hv = (((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << count)
 425              | (l1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) >> 1));
 426       *lv = l1 << count;
 427     }
 428
 429   /* Sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 430
 431   signmask = -((prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 432                 ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) *hv
 433                    >> (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 434                 : (*lv >> (prec - 1))) & 1);
 435
 436   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 437     ;
 438   else if (prec >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 439     {
 440       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 441       *hv |= signmask << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 442     }
 443   else
 444     {
 445       *hv = signmask;
 446       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 447       *lv |= signmask << prec;
 448     }
 449 }
 450
 451 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 right by COUNT places
 452    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 453    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 454    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 455
 456 void
 457 rshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 458                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 459                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv,
 460                int arith)
 461 {
 462   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 463
 464   signmask = (arith
 465               ? -((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 466               : 0);
 467
 468   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 469     count %= prec;
 470
 471   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 472     {
 473       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 474          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 475       *hv = 0;
 476       *lv = 0;
 477     }
 478   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 479     {
 480       *hv = 0;
 481       *lv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 482     }
 483   else
 484     {
 485       *hv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> count;
 486       *lv = ((l1 >> count)
 487              | ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) << 1));
 488     }
 489
 490   /* Zero / sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 491
 492   if (count >= (HOST_WIDE_INT)prec)
 493     {
 494       *hv = signmask;
 495       *lv = signmask;
 496     }
 497   else if ((prec - count) >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 498     ;
 499   else if ((prec - count) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 500     {
 501       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 502       *hv |= signmask << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 503     }
 504   else
 505     {
 506       *hv = signmask;
 507       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count));
 508       *lv |= signmask << (prec - count);
 509     }
 510 }
 511 \f
 512 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 513    keeping only PREC bits of result.
 514    Rotate right if COUNT is negative.
 515    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 516
 517 void
 518 lrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 519                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 520                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 521 {
 522   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 523   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 524
 525   count %= prec;
 526   if (count < 0)
 527     count += prec;
 528
 529   lshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 530   rshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 531   *lv = s1l | s2l;
 532   *hv = s1h | s2h;
 533 }
 534
 535 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 536    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 537    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 538
 539 void
 540 rrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 541                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 542                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 543 {
 544   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 545   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 546
 547   count %= prec;
 548   if (count < 0)
 549     count += prec;
 550
 551   rshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 552   lshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 553   *lv = s1l | s2l;
 554   *hv = s1h | s2h;
 555 }
 556 \f
 557 /* Divide doubleword integer LNUM, HNUM by doubleword integer LDEN, HDEN
 558    for a quotient (stored in *LQUO, *HQUO) and remainder (in *LREM, *HREM).
 559    CODE is a tree code for a kind of division, one of
 560    TRUNC_DIV_EXPR, FLOOR_DIV_EXPR, CEIL_DIV_EXPR, ROUND_DIV_EXPR
 561    or EXACT_DIV_EXPR
 562    It controls how the quotient is rounded to an integer.
 563    Return nonzero if the operation overflows.
 564    UNS nonzero says do unsigned division.  */
 565
 566 int
 567 div_and_round_double (enum tree_code code, int uns,
 568                       unsigned HOST_WIDE_INT lnum_orig, /* num == numerator == dividend */
 569                       HOST_WIDE_INT hnum_orig,
 570                       unsigned HOST_WIDE_INT lden_orig, /* den == denominator == divisor */
 571                       HOST_WIDE_INT hden_orig,
 572                       unsigned HOST_WIDE_INT *lquo,
 573                       HOST_WIDE_INT *hquo, unsigned HOST_WIDE_INT *lrem,
 574                       HOST_WIDE_INT *hrem)
 575 {
 576   int quo_neg = 0;
 577   HOST_WIDE_INT num[4 + 1];     /* extra element for scaling.  */
 578   HOST_WIDE_INT den[4], quo[4];
 579   int i, j;
 580   unsigned HOST_WIDE_INT work;
 581   unsigned HOST_WIDE_INT carry = 0;
 582   unsigned HOST_WIDE_INT lnum = lnum_orig;
 583   HOST_WIDE_INT hnum = hnum_orig;
 584   unsigned HOST_WIDE_INT lden = lden_orig;
 585   HOST_WIDE_INT hden = hden_orig;
 586   int overflow = 0;
 587
 588   if (hden == 0 && lden == 0)
 589     overflow = 1, lden = 1;
 590
 591   /* Calculate quotient sign and convert operands to unsigned.  */
 592   if (!uns)
 593     {
 594       if (hnum < 0)
 595         {
 596           quo_neg = ~ quo_neg;
 597           /* (minimum integer) / (-1) is the only overflow case.  */
 598           if (neg_double (lnum, hnum, &lnum, &hnum)
 599               && ((HOST_WIDE_INT) lden & hden) == -1)
 600             overflow = 1;
 601         }
 602       if (hden < 0)
 603         {
 604           quo_neg = ~ quo_neg;
 605           neg_double (lden, hden, &lden, &hden);
 606         }
 607     }
 608
 609   if (hnum == 0 && hden == 0)
 610     {                           /* single precision */
 611       *hquo = *hrem = 0;
 612       /* This unsigned division rounds toward zero.  */
 613       *lquo = lnum / lden;
 614       goto finish_up;
 615     }
 616
 617   if (hnum == 0)
 618     {                           /* trivial case: dividend < divisor */
 619       /* hden != 0 already checked.  */
 620       *hquo = *lquo = 0;
 621       *hrem = hnum;
 622       *lrem = lnum;
 623       goto finish_up;
 624     }
 625
 626   memset (quo, 0, sizeof quo);
 627
 628   memset (num, 0, sizeof num);  /* to zero 9th element */
 629   memset (den, 0, sizeof den);
 630
 631   encode (num, lnum, hnum);
 632   encode (den, lden, hden);
 633
 634   /* Special code for when the divisor < BASE.  */
 635   if (hden == 0 && lden < (unsigned HOST_WIDE_INT) BASE)
 636     {
 637       /* hnum != 0 already checked.  */
 638       for (i = 4 - 1; i >= 0; i--)
 639         {
 640           work = num[i] + carry * BASE;
 641           quo[i] = work / lden;
 642           carry = work % lden;
 643         }
 644     }
 645   else
 646     {
 647       /* Full double precision division,
 648          with thanks to Don Knuth's "Seminumerical Algorithms".  */
 649       int num_hi_sig, den_hi_sig;
 650       unsigned HOST_WIDE_INT quo_est, scale;
 651
 652       /* Find the highest nonzero divisor digit.  */
 653       for (i = 4 - 1;; i--)
 654         if (den[i] != 0)
 655           {
 656             den_hi_sig = i;
 657             break;
 658           }
 659
 660       /* Insure that the first digit of the divisor is at least BASE/2.
 661          This is required by the quotient digit estimation algorithm.  */
 662
 663       scale = BASE / (den[den_hi_sig] + 1);
 664       if (scale > 1)
 665         {               /* scale divisor and dividend */
 666           carry = 0;
 667           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 668             {
 669               work = (num[i] * scale) + carry;
 670               num[i] = LOWPART (work);
 671               carry = HIGHPART (work);
 672             }
 673
 674           num[4] = carry;
 675           carry = 0;
 676           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 677             {
 678               work = (den[i] * scale) + carry;
 679               den[i] = LOWPART (work);
 680               carry = HIGHPART (work);
 681               if (den[i] != 0) den_hi_sig = i;
 682             }
 683         }
 684
 685       num_hi_sig = 4;
 686
 687       /* Main loop */
 688       for (i = num_hi_sig - den_hi_sig - 1; i >= 0; i--)
 689         {
 690           /* Guess the next quotient digit, quo_est, by dividing the first
 691              two remaining dividend digits by the high order quotient digit.
 692              quo_est is never low and is at most 2 high.  */
 693           unsigned HOST_WIDE_INT tmp;
 694
 695           num_hi_sig = i + den_hi_sig + 1;
 696           work = num[num_hi_sig] * BASE + num[num_hi_sig - 1];
 697           if (num[num_hi_sig] != den[den_hi_sig])
 698             quo_est = work / den[den_hi_sig];
 699           else
 700             quo_est = BASE - 1;
 701
 702           /* Refine quo_est so it's usually correct, and at most one high.  */
 703           tmp = work - quo_est * den[den_hi_sig];
 704           if (tmp < BASE
 705               && (den[den_hi_sig - 1] * quo_est
 706                   > (tmp * BASE + num[num_hi_sig - 2])))
 707             quo_est--;
 708
 709           /* Try QUO_EST as the quotient digit, by multiplying the
 710              divisor by QUO_EST and subtracting from the remaining dividend.
 711              Keep in mind that QUO_EST is the I - 1st digit.  */
 712
 713           carry = 0;
 714           for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 715             {
 716               work = quo_est * den[j] + carry;
 717               carry = HIGHPART (work);
 718               work = num[i + j] - LOWPART (work);
 719               num[i + j] = LOWPART (work);
 720               carry += HIGHPART (work) != 0;
 721             }
 722
 723           /* If quo_est was high by one, then num[i] went negative and
 724              we need to correct things.  */
 725           if (num[num_hi_sig] < (HOST_WIDE_INT) carry)
 726             {
 727               quo_est--;
 728               carry = 0;                /* add divisor back in */
 729               for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 730                 {
 731                   work = num[i + j] + den[j] + carry;
 732                   carry = HIGHPART (work);
 733                   num[i + j] = LOWPART (work);
 734                 }
 735
 736               num [num_hi_sig] += carry;
 737             }
 738
 739           /* Store the quotient digit.  */
 740           quo[i] = quo_est;
 741         }
 742     }
 743
 744   decode (quo, lquo, hquo);
 745
 746  finish_up:
 747   /* If result is negative, make it so.  */
 748   if (quo_neg)
 749     neg_double (*lquo, *hquo, lquo, hquo);
 750
 751   /* Compute trial remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 752   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 753   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 754   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 755
 756   switch (code)
 757     {
 758     case TRUNC_DIV_EXPR:
 759     case TRUNC_MOD_EXPR:        /* round toward zero */
 760     case EXACT_DIV_EXPR:        /* for this one, it shouldn't matter */
 761       return overflow;
 762
 763     case FLOOR_DIV_EXPR:
 764     case FLOOR_MOD_EXPR:        /* round toward negative infinity */
 765       if (quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))   /* ratio < 0 && rem != 0 */
 766         {
 767           /* quo = quo - 1;  */
 768           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT)  -1,
 769                       lquo, hquo);
 770         }
 771       else
 772         return overflow;
 773       break;
 774
 775     case CEIL_DIV_EXPR:
 776     case CEIL_MOD_EXPR:         /* round toward positive infinity */
 777       if (!quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))  /* ratio > 0 && rem != 0 */
 778         {
 779           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 780                       lquo, hquo);
 781         }
 782       else
 783         return overflow;
 784       break;
 785
 786     case ROUND_DIV_EXPR:
 787     case ROUND_MOD_EXPR:        /* round to closest integer */
 788       {
 789         unsigned HOST_WIDE_INT labs_rem = *lrem;
 790         HOST_WIDE_INT habs_rem = *hrem;
 791         unsigned HOST_WIDE_INT labs_den = lden, ltwice;
 792         HOST_WIDE_INT habs_den = hden, htwice;
 793
 794         /* Get absolute values.  */
 795         if (*hrem < 0)
 796           neg_double (*lrem, *hrem, &labs_rem, &habs_rem);
 797         if (hden < 0)
 798           neg_double (lden, hden, &labs_den, &habs_den);
 799
 800         /* If (2 * abs (lrem) >= abs (lden)) */
 801         mul_double ((HOST_WIDE_INT) 2, (HOST_WIDE_INT) 0,
 802                     labs_rem, habs_rem, &ltwice, &htwice);
 803
 804         if (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 805              < (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 806             || (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 807                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 808                 && (labs_den < ltwice)))
 809           {
 810             if (*hquo < 0)
 811               /* quo = quo - 1;  */
 812               add_double (*lquo, *hquo,
 813                           (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT) -1, lquo, hquo);
 814             else
 815               /* quo = quo + 1; */
 816               add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 817                           lquo, hquo);
 818           }
 819         else
 820           return overflow;
 821       }
 822       break;
 823
 824     default:
 825       gcc_unreachable ();
 826     }
 827
 828   /* Compute true remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 829   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 830   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 831   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 832   return overflow;
 833 }
 834 \f
 835 /* Return true if built-in mathematical function specified by CODE
 836    preserves the sign of it argument, i.e. -f(x) == f(-x).  */
 837
 838 static bool
 839 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
 840 {
 841   switch (code)
 842     {
 843     case BUILT_IN_ASIN:
 844     case BUILT_IN_ASINF:
 845     case BUILT_IN_ASINL:
 846     case BUILT_IN_ATAN:
 847     case BUILT_IN_ATANF:
 848     case BUILT_IN_ATANL:
 849     case BUILT_IN_SIN:
 850     case BUILT_IN_SINF:
 851     case BUILT_IN_SINL:
 852     case BUILT_IN_TAN:
 853     case BUILT_IN_TANF:
 854     case BUILT_IN_TANL:
 855       return true;
 856
 857     default:
 858       break;
 859     }
 860   return false;
 861 }
 862
 863 /* Check whether we may negate an integer constant T without causing
 864    overflow.  */
 865
 866 bool
 867 may_negate_without_overflow_p (tree t)
 868 {
 869   unsigned HOST_WIDE_INT val;
 870   unsigned int prec;
 871   tree type;
 872
 873   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 874
 875   type = TREE_TYPE (t);
 876   if (TYPE_UNSIGNED (type))
 877     return false;
 878
 879   prec = TYPE_PRECISION (type);
 880   if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 881     {
 882       if (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0)
 883         return true;
 884       prec -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
 885       val = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 886     }
 887   else
 888     val = TREE_INT_CST_LOW (t);
 889   if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 890     val &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1;
 891   return val != ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1));
 892 }
 893
 894 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
 895    the function negate_expr.  */
 896
 897 static bool
 898 negate_expr_p (tree t)
 899 {
 900   tree type;
 901
 902   if (t == 0)
 903     return false;
 904
 905   type = TREE_TYPE (t);
 906
 907   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 908   switch (TREE_CODE (t))
 909     {
 910     case INTEGER_CST:
 911       if (TYPE_UNSIGNED (type) || ! flag_trapv)
 912         return true;
 913
 914       /* Check that -CST will not overflow type.  */
 915       return may_negate_without_overflow_p (t);
 916
 917     case REAL_CST:
 918     case NEGATE_EXPR:
 919       return true;
 920
 921     case COMPLEX_CST:
 922       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
 923              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
 924
 925     case PLUS_EXPR:
 926       if (FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_unsafe_math_optimizations)
 927         return false;
 928       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 929       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 930           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 931                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
 932         return true;
 933       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
 934       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 935
 936     case MINUS_EXPR:
 937       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
 938       return (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 939              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 940                                     TREE_OPERAND (t, 1));
 941
 942     case MULT_EXPR:
 943       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
 944         break;
 945
 946       /* Fall through.  */
 947
 948     case RDIV_EXPR:
 949       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
 950         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 951                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 952       break;
 953
 954     case NOP_EXPR:
 955       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
 956       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
 957         {
 958           tree tem = strip_float_extensions (t);
 959           if (tem != t)
 960             return negate_expr_p (tem);
 961         }
 962       break;
 963
 964     case CALL_EXPR:
 965       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
 966       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
 967         return negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
 968       break;
 969
 970     case RSHIFT_EXPR:
 971       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
 972       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
 973         {
 974           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
 975           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
 976               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
 977                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
 978             return true;
 979         }
 980       break;
 981
 982     default:
 983       break;
 984     }
 985   return false;
 986 }
 987
 988 /* Given T, an expression, return the negation of T.  Allow for T to be
 989    null, in which case return null.  */
 990
 991 static tree
 992 negate_expr (tree t)
 993 {
 994   tree type;
 995   tree tem;
 996
 997   if (t == 0)
 998     return 0;
 999
1000   type = TREE_TYPE (t);
1001   STRIP_SIGN_NOPS (t);
1002
1003   switch (TREE_CODE (t))
1004     {
1005     case INTEGER_CST:
1006       tem = fold_negate_const (t, type);
1007       if (! TREE_OVERFLOW (tem)
1008           || TYPE_UNSIGNED (type)
1009           || ! flag_trapv)
1010         return tem;
1011       break;
1012
1013     case REAL_CST:
1014       tem = fold_negate_const (t, type);
1015       /* Two's complement FP formats, such as c4x, may overflow.  */
1016       if (! TREE_OVERFLOW (tem) || ! flag_trapping_math)
1017         return fold_convert (type, tem);
1018       break;
1019
1020     case COMPLEX_CST:
1021       {
1022         tree rpart = negate_expr (TREE_REALPART (t));
1023         tree ipart = negate_expr (TREE_IMAGPART (t));
1024
1025         if ((TREE_CODE (rpart) == REAL_CST
1026              && TREE_CODE (ipart) == REAL_CST)
1027             || (TREE_CODE (rpart) == INTEGER_CST
1028                 && TREE_CODE (ipart) == INTEGER_CST))
1029           return build_complex (type, rpart, ipart);
1030       }
1031       break;
1032
1033     case NEGATE_EXPR:
1034       return fold_convert (type, TREE_OPERAND (t, 0));
1035
1036     case PLUS_EXPR:
1037       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1038         {
1039           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1040           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
1041               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
1042                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
1043             {
1044               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1));
1045               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1046                                  tem, TREE_OPERAND (t, 0));
1047               return fold_convert (type, tem);
1048             }
1049
1050           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
1051           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
1052             {
1053               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0));
1054               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1055                                  tem, TREE_OPERAND (t, 1));
1056               return fold_convert (type, tem);
1057             }
1058         }
1059       break;
1060
1061     case MINUS_EXPR:
1062       /* - (A - B) -> B - A  */
1063       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1064           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
1065         return fold_convert (type,
1066                              fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1067                                           TREE_OPERAND (t, 1),
1068                                           TREE_OPERAND (t, 0)));
1069       break;
1070
1071     case MULT_EXPR:
1072       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
1073         break;
1074
1075       /* Fall through.  */
1076
1077     case RDIV_EXPR:
1078       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
1079         {
1080           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1081           if (negate_expr_p (tem))
1082             return fold_convert (type,
1083                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1084                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1085                                               negate_expr (tem)));
1086           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1087           if (negate_expr_p (tem))
1088             return fold_convert (type,
1089                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1090                                               negate_expr (tem),
1091                                               TREE_OPERAND (t, 1)));
1092         }
1093       break;
1094
1095     case NOP_EXPR:
1096       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
1097       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1098         {
1099           tem = strip_float_extensions (t);
1100           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
1101             return fold_convert (type, negate_expr (tem));
1102         }
1103       break;
1104
1105     case CALL_EXPR:
1106       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1107       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
1108           && negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1))))
1109         {
1110           tree fndecl, arg, arglist;
1111
1112           fndecl = get_callee_fndecl (t);
1113           arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1114           arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
1115           return build_function_call_expr (fndecl, arglist);
1116         }
1117       break;
1118
1119     case RSHIFT_EXPR:
1120       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1121       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1122         {
1123           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1124           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1125               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1126                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1127             {
1128               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
1129                            ? lang_hooks.types.signed_type (type)
1130                            : lang_hooks.types.unsigned_type (type);
1131               tree temp = fold_convert (ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
1132               temp = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1);
1133               return fold_convert (type, temp);
1134             }
1135         }
1136       break;
1137
1138     default:
1139       break;
1140     }
1141
1142   tem = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t);
1143   return fold_convert (type, tem);
1144 }
1145 \f
1146 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
1147    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
1148    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
1149    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
1150    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
1151    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
1152    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
1153
1154    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
1155    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
1156    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
1157
1158    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
1159    for which we use *MINUS_LITP instead.
1160
1161    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
1162
1163    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
1164    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
1165
1166 static tree
1167 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
1168             tree *minus_litp, int negate_p)
1169 {
1170   tree var = 0;
1171
1172   *conp = 0;
1173   *litp = 0;
1174   *minus_litp = 0;
1175
1176   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
1177   STRIP_SIGN_NOPS (in);
1178
1179   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST)
1180     *litp = in;
1181   else if (TREE_CODE (in) == code
1182            || (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
1183                /* We can associate addition and subtraction together (even
1184                   though the C standard doesn't say so) for integers because
1185                   the value is not affected.  For reals, the value might be
1186                   affected, so we can't.  */
1187                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
1188                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
1189     {
1190       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
1191       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
1192       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
1193       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
1194
1195       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
1196       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
1197         *litp = op0, op0 = 0;
1198       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
1199         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
1200
1201       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
1202         *conp = op0, op0 = 0;
1203       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
1204         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
1205
1206       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
1207          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
1208       if (op0 != 0 && op1 != 0)
1209         var = in;
1210       else if (op0 != 0)
1211         var = op0;
1212       else
1213         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
1214
1215       /* Now do any needed negations.  */
1216       if (neg_litp_p)
1217         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1218       if (neg_conp_p)
1219         *conp = negate_expr (*conp);
1220       if (neg_var_p)
1221         var = negate_expr (var);
1222     }
1223   else if (TREE_CONSTANT (in))
1224     *conp = in;
1225   else
1226     var = in;
1227
1228   if (negate_p)
1229     {
1230       if (*litp)
1231         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1232       else if (*minus_litp)
1233         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
1234       *conp = negate_expr (*conp);
1235       var = negate_expr (var);
1236     }
1237
1238   return var;
1239 }
1240
1241 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are either
1242    expressions to associate or null.  Return the new expression, if any.  If
1243    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
1244
1245 static tree
1246 associate_trees (tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
1247 {
1248   if (t1 == 0)
1249     return t2;
1250   else if (t2 == 0)
1251     return t1;
1252
1253   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
1254      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
1255      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
1256   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
1257       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
1258     {
1259       if (code == PLUS_EXPR)
1260         {
1261           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
1262             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
1263                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t1, 0)));
1264           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
1265             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t1),
1266                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t2, 0)));
1267           else if (integer_zerop (t2))
1268             return fold_convert (type, t1);
1269         }
1270       else if (code == MINUS_EXPR)
1271         {
1272           if (integer_zerop (t2))
1273             return fold_convert (type, t1);
1274         }
1275
1276       return build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1277                      fold_convert (type, t2));
1278     }
1279
1280   return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1281                       fold_convert (type, t2));
1282 }
1283 \f
1284 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
1285    to produce a new constant.
1286
1287    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1288
1289 tree
1290 int_const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1291 {
1292   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
1293   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
1294   unsigned HOST_WIDE_INT low;
1295   HOST_WIDE_INT hi;
1296   unsigned HOST_WIDE_INT garbagel;
1297   HOST_WIDE_INT garbageh;
1298   tree t;
1299   tree type = TREE_TYPE (arg1);
1300   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
1301   int is_sizetype
1302     = (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type));
1303   int overflow = 0;
1304
1305   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
1306   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
1307   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
1308   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
1309
1310   switch (code)
1311     {
1312     case BIT_IOR_EXPR:
1313       low = int1l | int2l, hi = int1h | int2h;
1314       break;
1315
1316     case BIT_XOR_EXPR:
1317       low = int1l ^ int2l, hi = int1h ^ int2h;
1318       break;
1319
1320     case BIT_AND_EXPR:
1321       low = int1l & int2l, hi = int1h & int2h;
1322       break;
1323
1324     case RSHIFT_EXPR:
1325       int2l = -int2l;
1326     case LSHIFT_EXPR:
1327       /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1328          The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1329          interpretation ruling is needed.  */
1330       lshift_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1331                      &low, &hi, !uns);
1332       break;
1333
1334     case RROTATE_EXPR:
1335       int2l = - int2l;
1336     case LROTATE_EXPR:
1337       lrotate_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1338                       &low, &hi);
1339       break;
1340
1341     case PLUS_EXPR:
1342       overflow = add_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1343       break;
1344
1345     case MINUS_EXPR:
1346       neg_double (int2l, int2h, &low, &hi);
1347       add_double (int1l, int1h, low, hi, &low, &hi);
1348       overflow = OVERFLOW_SUM_SIGN (hi, int2h, int1h);
1349       break;
1350
1351     case MULT_EXPR:
1352       overflow = mul_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1353       break;
1354
1355     case TRUNC_DIV_EXPR:
1356     case FLOOR_DIV_EXPR: case CEIL_DIV_EXPR:
1357     case EXACT_DIV_EXPR:
1358       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1359       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1360           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1361           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1362           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1363         {
1364           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
1365             int1l += int2l - 1;
1366
1367           low = int1l / int2l, hi = 0;
1368           break;
1369         }
1370
1371       /* ... fall through ...  */
1372
1373     case ROUND_DIV_EXPR:
1374       if (int2h == 0 && int2l == 1)
1375         {
1376           low = int1l, hi = int1h;
1377           break;
1378         }
1379       if (int1l == int2l && int1h == int2h
1380           && ! (int1l == 0 && int1h == 0))
1381         {
1382           low = 1, hi = 0;
1383           break;
1384         }
1385       overflow = div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
1386                                        &low, &hi, &garbagel, &garbageh);
1387       break;
1388
1389     case TRUNC_MOD_EXPR:
1390     case FLOOR_MOD_EXPR: case CEIL_MOD_EXPR:
1391       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1392       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1393           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1394           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1395           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1396         {
1397           if (code == CEIL_MOD_EXPR)
1398             int1l += int2l - 1;
1399           low = int1l % int2l, hi = 0;
1400           break;
1401         }
1402
1403       /* ... fall through ...  */
1404
1405     case ROUND_MOD_EXPR:
1406       overflow = div_and_round_double (code, uns,
1407                                        int1l, int1h, int2l, int2h,
1408                                        &garbagel, &garbageh, &low, &hi);
1409       break;
1410
1411     case MIN_EXPR:
1412     case MAX_EXPR:
1413       if (uns)
1414         low = (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1415                 < (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1416                || (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1417                     == (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1418                    && int1l < int2l));
1419       else
1420         low = (int1h < int2h
1421                || (int1h == int2h && int1l < int2l));
1422
1423       if (low == (code == MIN_EXPR))
1424         low = int1l, hi = int1h;
1425       else
1426         low = int2l, hi = int2h;
1427       break;
1428
1429     default:
1430       gcc_unreachable ();
1431     }
1432
1433   t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg1), low, hi);
1434
1435   if (notrunc)
1436     {
1437       /* Propagate overflow flags ourselves.  */
1438       if (((!uns || is_sizetype) && overflow)
1439           | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2))
1440         {
1441           t = copy_node (t);
1442           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1443           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1444         }
1445       else if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2))
1446         {
1447           t = copy_node (t);
1448           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1449         }
1450     }
1451   else
1452     t = force_fit_type (t, 1,
1453                         ((!uns || is_sizetype) && overflow)
1454                         | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2),
1455                         TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1456                         | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2));
1457
1458   return t;
1459 }
1460
1461 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1462    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1463    are the same kind of constant and the same machine mode.
1464
1465    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1466
1467 static tree
1468 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1469 {
1470   STRIP_NOPS (arg1);
1471   STRIP_NOPS (arg2);
1472
1473   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1474     return int_const_binop (code, arg1, arg2, notrunc);
1475
1476   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1477     {
1478       enum machine_mode mode;
1479       REAL_VALUE_TYPE d1;
1480       REAL_VALUE_TYPE d2;
1481       REAL_VALUE_TYPE value;
1482       REAL_VALUE_TYPE result;
1483       bool inexact;
1484       tree t, type;
1485
1486       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1487       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1488
1489       type = TREE_TYPE (arg1);
1490       mode = TYPE_MODE (type);
1491
1492       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1493          either operand is a NaN.  */
1494       if (HONOR_SNANS (mode)
1495           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1496         return NULL_TREE;
1497
1498       /* Don't perform operation if it would raise a division
1499          by zero exception.  */
1500       if (code == RDIV_EXPR
1501           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1502           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1503         return NULL_TREE;
1504
1505       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1506          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1507       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1508         return arg1;
1509       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1510         return arg2;
1511
1512       inexact = real_arithmetic (&value, code, &d1, &d2);
1513       real_convert (&result, mode, &value);
1514
1515       /* Don't constant fold this floating point operation if the
1516          result may dependent upon the run-time rounding mode and
1517          flag_rounding_math is set, or if GCC's software emulation
1518          is unable to accurately represent the result.  */
1519
1520       if ((flag_rounding_math
1521            || (REAL_MODE_FORMAT_COMPOSITE_P (mode)
1522                && !flag_unsafe_math_optimizations))
1523           && (inexact || !real_identical (&result, &value)))
1524         return NULL_TREE;
1525
1526       t = build_real (type, result);
1527
1528       TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2);
1529       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1530         = TREE_OVERFLOW (t)
1531           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1532           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2);
1533       return t;
1534     }
1535   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
1536     {
1537       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1538       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1539       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1540       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1541       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1542       tree t;
1543
1544       switch (code)
1545         {
1546         case PLUS_EXPR:
1547           t = build_complex (type,
1548                              const_binop (PLUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1549                              const_binop (PLUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1550           break;
1551
1552         case MINUS_EXPR:
1553           t = build_complex (type,
1554                              const_binop (MINUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1555                              const_binop (MINUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1556           break;
1557
1558         case MULT_EXPR:
1559           t = build_complex (type,
1560                              const_binop (MINUS_EXPR,
1561                                           const_binop (MULT_EXPR,
1562                                                        r1, r2, notrunc),
1563                                           const_binop (MULT_EXPR,
1564                                                        i1, i2, notrunc),
1565                                           notrunc),
1566                              const_binop (PLUS_EXPR,
1567                                           const_binop (MULT_EXPR,
1568                                                        r1, i2, notrunc),
1569                                           const_binop (MULT_EXPR,
1570                                                        i1, r2, notrunc),
1571                                           notrunc));
1572           break;
1573
1574         case RDIV_EXPR:
1575           {
1576             tree magsquared
1577               = const_binop (PLUS_EXPR,
1578                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2, notrunc),
1579                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2, notrunc),
1580                              notrunc);
1581
1582             t = build_complex (type,
1583                                const_binop
1584                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1585                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1586                                 const_binop (PLUS_EXPR,
1587                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, r2,
1588                                                           notrunc),
1589                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, i2,
1590                                                           notrunc),
1591                                              notrunc),
1592                                 magsquared, notrunc),
1593                                const_binop
1594                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1595                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1596                                 const_binop (MINUS_EXPR,
1597                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, r2,
1598                                                           notrunc),
1599                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, i2,
1600                                                           notrunc),
1601                                              notrunc),
1602                                 magsquared, notrunc));
1603           }
1604           break;
1605
1606         default:
1607           gcc_unreachable ();
1608         }
1609       return t;
1610     }
1611   return 0;
1612 }
1613
1614 /* Create a size type INT_CST node with NUMBER sign extended.  KIND
1615    indicates which particular sizetype to create.  */
1616
1617 tree
1618 size_int_kind (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1619 {
1620   return build_int_cst (sizetype_tab[(int) kind], number);
1621 }
1622 \f
1623 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1624    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1625    Both must be the same type integer type and it must be a size type.
1626    If the operands are constant, so is the result.  */
1627
1628 tree
1629 size_binop (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1630 {
1631   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1632
1633   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1634               && type == TREE_TYPE (arg1));
1635
1636   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1637   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1638     {
1639       /* And some specific cases even faster than that.  */
1640       if (code == PLUS_EXPR && integer_zerop (arg0))
1641         return arg1;
1642       else if ((code == MINUS_EXPR || code == PLUS_EXPR)
1643                && integer_zerop (arg1))
1644         return arg0;
1645       else if (code == MULT_EXPR && integer_onep (arg0))
1646         return arg1;
1647
1648       /* Handle general case of two integer constants.  */
1649       return int_const_binop (code, arg0, arg1, 0);
1650     }
1651
1652   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1653     return error_mark_node;
1654
1655   return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
1656 }
1657
1658 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1659    compute the difference between the two values.  Return the value
1660    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1661
1662 tree
1663 size_diffop (tree arg0, tree arg1)
1664 {
1665   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1666   tree ctype;
1667
1668   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1669               && type == TREE_TYPE (arg1));
1670
1671   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1672   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1673     return size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1674
1675   ctype = type == bitsizetype ? sbitsizetype : ssizetype;
1676
1677   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1678      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1679      overflow in the subtraction.  */
1680   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1681     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, arg0),
1682                        fold_convert (ctype, arg1));
1683
1684   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1685      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1686      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1687      of zero while we're here.  */
1688   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1689     return fold_convert (ctype, integer_zero_node);
1690   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1691     return fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1692   else
1693     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, integer_zero_node),
1694                        fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR,
1695                                                         arg1, arg0)));
1696 }
1697 \f
1698 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of an
1699    INTEGER_CST to another integer type.  */
1700
1701 static tree
1702 fold_convert_const_int_from_int (tree type, tree arg1)
1703 {
1704   tree t;
1705
1706   /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1707      appropriately sign-extended or truncated.  */
1708   t = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (arg1),
1709                           TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
1710
1711   t = force_fit_type (t,
1712                       /* Don't set the overflow when
1713                          converting a pointer  */
1714                       !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)),
1715                       (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
1716                        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1717                            < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
1718                       | TREE_OVERFLOW (arg1),
1719                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1720
1721   return t;
1722 }
1723
1724 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1725    to an integer type.  */
1726
1727 static tree
1728 fold_convert_const_int_from_real (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1729 {
1730   int overflow = 0;
1731   tree t;
1732
1733   /* The following code implements the floating point to integer
1734      conversion rules required by the Java Language Specification,
1735      that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1736      the target precision saturate, i.e. values greater than
1737      INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1738      are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1739      C and C++ standards that simply state that the behavior of
1740      FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1741
1742   HOST_WIDE_INT high, low;
1743   REAL_VALUE_TYPE r;
1744   REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1745
1746   switch (code)
1747     {
1748     case FIX_TRUNC_EXPR:
1749       real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1750       break;
1751
1752     case FIX_CEIL_EXPR:
1753       real_ceil (&r, VOIDmode, &x);
1754       break;
1755
1756     case FIX_FLOOR_EXPR:
1757       real_floor (&r, VOIDmode, &x);
1758       break;
1759
1760     case FIX_ROUND_EXPR:
1761       real_round (&r, VOIDmode, &x);
1762       break;
1763
1764     default:
1765       gcc_unreachable ();
1766     }
1767
1768   /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1769   if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1770     {
1771       overflow = 1;
1772       high = 0;
1773       low = 0;
1774     }
1775
1776   /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1777      upper bound.  */
1778
1779   if (! overflow)
1780     {
1781       tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1782       REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1783       if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1784         {
1785           overflow = 1;
1786           high = TREE_INT_CST_HIGH (lt);
1787           low = TREE_INT_CST_LOW (lt);
1788         }
1789     }
1790
1791   if (! overflow)
1792     {
1793       tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1794       if (ut)
1795         {
1796           REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1797           if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1798             {
1799               overflow = 1;
1800               high = TREE_INT_CST_HIGH (ut);
1801               low = TREE_INT_CST_LOW (ut);
1802             }
1803         }
1804     }
1805
1806   if (! overflow)
1807     REAL_VALUE_TO_INT (&low, &high, r);
1808
1809   t = build_int_cst_wide (type, low, high);
1810
1811   t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg1),
1812                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1813   return t;
1814 }
1815
1816 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1817    to another floating point type.  */
1818
1819 static tree
1820 fold_convert_const_real_from_real (tree type, tree arg1)
1821 {
1822   REAL_VALUE_TYPE value;
1823   tree t;
1824
1825   real_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_REAL_CST (arg1));
1826   t = build_real (type, value);
1827
1828   TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
1829   TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1830     = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1831   return t;
1832 }
1833
1834 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
1835    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
1836
1837 static tree
1838 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1839 {
1840   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
1841     return arg1;
1842
1843   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type))
1844     {
1845       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1846         return fold_convert_const_int_from_int (type, arg1);
1847       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1848         return fold_convert_const_int_from_real (code, type, arg1);
1849     }
1850   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1851     {
1852       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1853         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
1854       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1855         return fold_convert_const_real_from_real (type, arg1);
1856     }
1857   return NULL_TREE;
1858 }
1859
1860 /* Construct a vector of zero elements of vector type TYPE.  */
1861
1862 static tree
1863 build_zero_vector (tree type)
1864 {
1865   tree elem, list;
1866   int i, units;
1867
1868   elem = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), integer_zero_node);
1869   units = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1870
1871   list = NULL_TREE;
1872   for (i = 0; i < units; i++)
1873     list = tree_cons (NULL_TREE, elem, list);
1874   return build_vector (type, list);
1875 }
1876
1877 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
1878    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
1879
1880 tree
1881 fold_convert (tree type, tree arg)
1882 {
1883   tree orig = TREE_TYPE (arg);
1884   tree tem;
1885
1886   if (type == orig)
1887     return arg;
1888
1889   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
1890       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
1891       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
1892     return error_mark_node;
1893
1894   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig)
1895       || lang_hooks.types_compatible_p (TYPE_MAIN_VARIANT (type),
1896                                         TYPE_MAIN_VARIANT (orig)))
1897     return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1898
1899   switch (TREE_CODE (type))
1900     {
1901     case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
1902     case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1903     case OFFSET_TYPE:
1904       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1905         {
1906           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1907           if (tem != NULL_TREE)
1908             return tem;
1909         }
1910       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
1911           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
1912         return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1913       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1914         {
1915           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
1916           return fold_convert (type, tem);
1917         }
1918       gcc_assert (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
1919                   && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
1920       return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1921
1922     case REAL_TYPE:
1923       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1924         {
1925           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
1926           if (tem != NULL_TREE)
1927             return tem;
1928         }
1929       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
1930         {
1931           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1932           if (tem != NULL_TREE)
1933             return tem;
1934         }
1935
1936       switch (TREE_CODE (orig))
1937         {
1938         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
1939         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
1940         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1941           return fold_build1 (FLOAT_EXPR, type, arg);
1942
1943         case REAL_TYPE:
1944           return fold_build1 (flag_float_store ? CONVERT_EXPR : NOP_EXPR,
1945                               type, arg);
1946
1947         case COMPLEX_TYPE:
1948           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
1949           return fold_convert (type, tem);
1950
1951         default:
1952           gcc_unreachable ();
1953         }
1954
1955     case COMPLEX_TYPE:
1956       switch (TREE_CODE (orig))
1957         {
1958         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
1959         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
1960         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1961         case REAL_TYPE:
1962           return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
1963                          fold_convert (TREE_TYPE (type), arg),
1964                          fold_convert (TREE_TYPE (type), integer_zero_node));
1965         case COMPLEX_TYPE:
1966           {
1967             tree rpart, ipart;
1968
1969             if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
1970               {
1971                 rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 0));
1972                 ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 1));
1973                 return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
1974               }
1975
1976             arg = save_expr (arg);
1977             rpart = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
1978             ipart = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
1979             rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), rpart);
1980             ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), ipart);
1981             return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
1982           }
1983
1984         default:
1985           gcc_unreachable ();
1986         }
1987
1988     case VECTOR_TYPE:
1989       if (integer_zerop (arg))
1990         return build_zero_vector (type);
1991       gcc_assert (tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
1992       gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
1993                   || TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE);
1994       return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1995
1996     case VOID_TYPE:
1997       return fold_build1 (CONVERT_EXPR, type, fold_ignored_result (arg));
1998
1999     default:
2000       gcc_unreachable ();
2001     }
2002 }
2003 \f
2004 /* Return false if expr can be assumed not to be an value, true
2005    otherwise.  */
2006
2007 static bool
2008 maybe_lvalue_p (tree x)
2009 {
2010   /* We only need to wrap lvalue tree codes.  */
2011   switch (TREE_CODE (x))
2012   {
2013   case VAR_DECL:
2014   case PARM_DECL:
2015   case RESULT_DECL:
2016   case LABEL_DECL:
2017   case FUNCTION_DECL:
2018   case SSA_NAME:
2019
2020   case COMPONENT_REF:
2021   case INDIRECT_REF:
2022   case ALIGN_INDIRECT_REF:
2023   case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2024   case ARRAY_REF:
2025   case ARRAY_RANGE_REF:
2026   case BIT_FIELD_REF:
2027   case OBJ_TYPE_REF:
2028
2029   case REALPART_EXPR:
2030   case IMAGPART_EXPR:
2031   case PREINCREMENT_EXPR:
2032   case PREDECREMENT_EXPR:
2033   case SAVE_EXPR:
2034   case TRY_CATCH_EXPR:
2035   case WITH_CLEANUP_EXPR:
2036   case COMPOUND_EXPR:
2037   case MODIFY_EXPR:
2038   case TARGET_EXPR:
2039   case COND_EXPR:
2040   case BIND_EXPR:
2041   case MIN_EXPR:
2042   case MAX_EXPR:
2043     break;
2044
2045   default:
2046     /* Assume the worst for front-end tree codes.  */
2047     if ((int)TREE_CODE (x) >= NUM_TREE_CODES)
2048       break;
2049     return false;
2050   }
2051
2052   return true;
2053 }
2054
2055 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
2056
2057 tree
2058 non_lvalue (tree x)
2059 {
2060   /* While we are in GIMPLE, NON_LVALUE_EXPR doesn't mean anything to
2061      us.  */
2062   if (in_gimple_form)
2063     return x;
2064
2065   if (! maybe_lvalue_p (x))
2066     return x;
2067   return build1 (NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2068 }
2069
2070 /* Nonzero means lvalues are limited to those valid in pedantic ANSI C.
2071    Zero means allow extended lvalues.  */
2072
2073 int pedantic_lvalues;
2074
2075 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2076    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2077
2078 static tree
2079 pedantic_non_lvalue (tree x)
2080 {
2081   if (pedantic_lvalues)
2082     return non_lvalue (x);
2083   else
2084     return x;
2085 }
2086 \f
2087 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse
2088    of the given code.  It is not safe to do this for floating-point
2089    comparisons, except for NE_EXPR and EQ_EXPR, so we receive a machine mode
2090    as well: if reversing the comparison is unsafe, return ERROR_MARK.  */
2091
2092 static enum tree_code
2093 invert_tree_comparison (enum tree_code code, bool honor_nans)
2094 {
2095   if (honor_nans && flag_trapping_math)
2096     return ERROR_MARK;
2097
2098   switch (code)
2099     {
2100     case EQ_EXPR:
2101       return NE_EXPR;
2102     case NE_EXPR:
2103       return EQ_EXPR;
2104     case GT_EXPR:
2105       return honor_nans ? UNLE_EXPR : LE_EXPR;
2106     case GE_EXPR:
2107       return honor_nans ? UNLT_EXPR : LT_EXPR;
2108     case LT_EXPR:
2109       return honor_nans ? UNGE_EXPR : GE_EXPR;
2110     case LE_EXPR:
2111       return honor_nans ? UNGT_EXPR : GT_EXPR;
2112     case LTGT_EXPR:
2113       return UNEQ_EXPR;
2114     case UNEQ_EXPR:
2115       return LTGT_EXPR;
2116     case UNGT_EXPR:
2117       return LE_EXPR;
2118     case UNGE_EXPR:
2119       return LT_EXPR;
2120     case UNLT_EXPR:
2121       return GE_EXPR;
2122     case UNLE_EXPR:
2123       return GT_EXPR;
2124     case ORDERED_EXPR:
2125       return UNORDERED_EXPR;
2126     case UNORDERED_EXPR:
2127       return ORDERED_EXPR;
2128     default:
2129       gcc_unreachable ();
2130     }
2131 }
2132
2133 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2134    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2135
2136 enum tree_code
2137 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2138 {
2139   switch (code)
2140     {
2141     case EQ_EXPR:
2142     case NE_EXPR:
2143       return code;
2144     case GT_EXPR:
2145       return LT_EXPR;
2146     case GE_EXPR:
2147       return LE_EXPR;
2148     case LT_EXPR:
2149       return GT_EXPR;
2150     case LE_EXPR:
2151       return GE_EXPR;
2152     default:
2153       gcc_unreachable ();
2154     }
2155 }
2156
2157
2158 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2159    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2160    compcode_to_comparison.  */
2161
2162 static enum comparison_code
2163 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2164 {
2165   switch (code)
2166     {
2167     case LT_EXPR:
2168       return COMPCODE_LT;
2169     case EQ_EXPR:
2170       return COMPCODE_EQ;
2171     case LE_EXPR:
2172       return COMPCODE_LE;
2173     case GT_EXPR:
2174       return COMPCODE_GT;
2175     case NE_EXPR:
2176       return COMPCODE_NE;
2177     case GE_EXPR:
2178       return COMPCODE_GE;
2179     case ORDERED_EXPR:
2180       return COMPCODE_ORD;
2181     case UNORDERED_EXPR:
2182       return COMPCODE_UNORD;
2183     case UNLT_EXPR:
2184       return COMPCODE_UNLT;
2185     case UNEQ_EXPR:
2186       return COMPCODE_UNEQ;
2187     case UNLE_EXPR:
2188       return COMPCODE_UNLE;
2189     case UNGT_EXPR:
2190       return COMPCODE_UNGT;
2191     case LTGT_EXPR:
2192       return COMPCODE_LTGT;
2193     case UNGE_EXPR:
2194       return COMPCODE_UNGE;
2195     default:
2196       gcc_unreachable ();
2197     }
2198 }
2199
2200 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2201    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2202    inverse of comparison_to_compcode.  */
2203
2204 static enum tree_code
2205 compcode_to_comparison (enum comparison_code code)
2206 {
2207   switch (code)
2208     {
2209     case COMPCODE_LT:
2210       return LT_EXPR;
2211     case COMPCODE_EQ:
2212       return EQ_EXPR;
2213     case COMPCODE_LE:
2214       return LE_EXPR;
2215     case COMPCODE_GT:
2216       return GT_EXPR;
2217     case COMPCODE_NE:
2218       return NE_EXPR;
2219     case COMPCODE_GE:
2220       return GE_EXPR;
2221     case COMPCODE_ORD:
2222       return ORDERED_EXPR;
2223     case COMPCODE_UNORD:
2224       return UNORDERED_EXPR;
2225     case COMPCODE_UNLT:
2226       return UNLT_EXPR;
2227     case COMPCODE_UNEQ:
2228       return UNEQ_EXPR;
2229     case COMPCODE_UNLE:
2230       return UNLE_EXPR;
2231     case COMPCODE_UNGT:
2232       return UNGT_EXPR;
2233     case COMPCODE_LTGT:
2234       return LTGT_EXPR;
2235     case COMPCODE_UNGE:
2236       return UNGE_EXPR;
2237     default:
2238       gcc_unreachable ();
2239     }
2240 }
2241
2242 /* Return a tree for the comparison which is the combination of
2243    doing the AND or OR (depending on CODE) of the two operations LCODE
2244    and RCODE on the identical operands LL_ARG and LR_ARG.  Take into account
2245    the possibility of trapping if the mode has NaNs, and return NULL_TREE
2246    if this makes the transformation invalid.  */
2247
2248 tree
2249 combine_comparisons (enum tree_code code, enum tree_code lcode,
2250                      enum tree_code rcode, tree truth_type,
2251                      tree ll_arg, tree lr_arg)
2252 {
2253   bool honor_nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ll_arg)));
2254   enum comparison_code lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
2255   enum comparison_code rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
2256   enum comparison_code compcode;
2257
2258   switch (code)
2259     {
2260     case TRUTH_AND_EXPR: case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2261       compcode = lcompcode & rcompcode;
2262       break;
2263
2264     case TRUTH_OR_EXPR: case TRUTH_ORIF_EXPR:
2265       compcode = lcompcode | rcompcode;
2266       break;
2267
2268     default:
2269       return NULL_TREE;
2270     }
2271
2272   if (!honor_nans)
2273     {
2274       /* Eliminate unordered comparisons, as well as LTGT and ORD
2275          which are not used unless the mode has NaNs.  */
2276       compcode &= ~COMPCODE_UNORD;
2277       if (compcode == COMPCODE_LTGT)
2278         compcode = COMPCODE_NE;
2279       else if (compcode == COMPCODE_ORD)
2280         compcode = COMPCODE_TRUE;
2281     }
2282    else if (flag_trapping_math)
2283      {
2284         /* Check that the original operation and the optimized ones will trap
2285            under the same condition.  */
2286         bool ltrap = (lcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2287                      && (lcompcode != COMPCODE_EQ)
2288                      && (lcompcode != COMPCODE_ORD);
2289         bool rtrap = (rcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2290                      && (rcompcode != COMPCODE_EQ)
2291                      && (rcompcode != COMPCODE_ORD);
2292         bool trap = (compcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2293                     && (compcode != COMPCODE_EQ)
2294                     && (compcode != COMPCODE_ORD);
2295
2296         /* In a short-circuited boolean expression the LHS might be
2297            such that the RHS, if evaluated, will never trap.  For
2298            example, in ORD (x, y) && (x < y), we evaluate the RHS only
2299            if neither x nor y is NaN.  (This is a mixed blessing: for
2300            example, the expression above will never trap, hence
2301            optimizing it to x < y would be invalid).  */
2302         if ((code == TRUTH_ORIF_EXPR && (lcompcode & COMPCODE_UNORD))
2303             || (code == TRUTH_ANDIF_EXPR && !(lcompcode & COMPCODE_UNORD)))
2304           rtrap = false;
2305
2306         /* If the comparison was short-circuited, and only the RHS
2307            trapped, we may now generate a spurious trap.  */
2308         if (rtrap && !ltrap
2309             && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2310           return NULL_TREE;
2311
2312         /* If we changed the conditions that cause a trap, we lose.  */
2313         if ((ltrap || rtrap) != trap)
2314           return NULL_TREE;
2315       }
2316
2317   if (compcode == COMPCODE_TRUE)
2318     return constant_boolean_node (true, truth_type);
2319   else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
2320     return constant_boolean_node (false, truth_type);
2321   else
2322     return fold_build2 (compcode_to_comparison (compcode),
2323                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
2324 }
2325
2326 /* Return nonzero if CODE is a tree code that represents a truth value.  */
2327
2328 static int
2329 truth_value_p (enum tree_code code)
2330 {
2331   return (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
2332           || code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2333           || code == TRUTH_OR_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2334           || code == TRUTH_XOR_EXPR || code == TRUTH_NOT_EXPR);
2335 }
2336 \f
2337 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2338    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2339    function returns zero.  FLAGS modifies behavior as follows:
2340
2341    If OEP_ONLY_CONST is set, only return nonzero for constants.
2342    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2343    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2344    The distinction is important for IEEE floating point, because
2345    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2346    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2347
2348    If OEP_ONLY_CONST is unset, a VAR_DECL is considered equal to itself
2349    even though it may hold multiple values during a function.
2350    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2351    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2352    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2353    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2354    same value in each operand/subexpression.  Hence leaving OEP_ONLY_CONST
2355    unset means assuming isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2356    Unless comparing arbitrary expression trees, such as from different
2357    statements, this flag can usually be left unset.
2358
2359    If OEP_PURE_SAME is set, then pure functions with identical arguments
2360    are considered the same.  It is used when the caller has other ways
2361    to ensure that global memory is unchanged in between.  */
2362
2363 int
2364 operand_equal_p (tree arg0, tree arg1, unsigned int flags)
2365 {
2366   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2367   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK)
2368     return 0;
2369
2370   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2371      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2372      because they may change the signedness of the arguments.  */
2373   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2374     return 0;
2375
2376   STRIP_NOPS (arg0);
2377   STRIP_NOPS (arg1);
2378
2379   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2380       /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2381          Might as well play it safe and always test this.  */
2382       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2383       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2384       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2385     return 0;
2386
2387   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2388      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2389      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2390      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2391      expressions with side effects that should be treated the same due
2392      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2393      be detected in the recursive calls below.  */
2394   if (arg0 == arg1 && ! (flags & OEP_ONLY_CONST)
2395       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2396           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2397     return 1;
2398
2399   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2400      if ONLY_CONST is set.  */
2401   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2402     switch (TREE_CODE (arg0))
2403       {
2404       case INTEGER_CST:
2405         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2406                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2407                 && tree_int_cst_equal (arg0, arg1));
2408
2409       case REAL_CST:
2410         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2411                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2412                 && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2413                                           TREE_REAL_CST (arg1)));
2414
2415       case VECTOR_CST:
2416         {
2417           tree v1, v2;
2418
2419           if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2420               || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1))
2421             return 0;
2422
2423           v1 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
2424           v2 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg1);
2425           while (v1 && v2)
2426             {
2427               if (!operand_equal_p (TREE_VALUE (v1), TREE_VALUE (v2),
2428                                     flags))
2429                 return 0;
2430               v1 = TREE_CHAIN (v1);
2431               v2 = TREE_CHAIN (v2);
2432             }
2433
2434           return 1;
2435         }
2436
2437       case COMPLEX_CST:
2438         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2439                                  flags)
2440                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2441                                     flags));
2442
2443       case STRING_CST:
2444         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2445                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2446                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2447                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2448
2449       case ADDR_EXPR:
2450         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2451                                 0);
2452       default:
2453         break;
2454       }
2455
2456   if (flags & OEP_ONLY_CONST)
2457     return 0;
2458
2459 /* Define macros to test an operand from arg0 and arg1 for equality and a
2460    variant that allows null and views null as being different from any
2461    non-null value.  In the latter case, if either is null, the both
2462    must be; otherwise, do the normal comparison.  */
2463 #define OP_SAME(N) operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, N),     \
2464                                     TREE_OPERAND (arg1, N), flags)
2465
2466 #define OP_SAME_WITH_NULL(N)                            \
2467   ((!TREE_OPERAND (arg0, N) || !TREE_OPERAND (arg1, N)) \
2468    ? TREE_OPERAND (arg0, N) == TREE_OPERAND (arg1, N) : OP_SAME (N))
2469
2470   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2471     {
2472     case tcc_unary:
2473       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2474       switch (TREE_CODE (arg0))
2475         {
2476         case NOP_EXPR:
2477         case CONVERT_EXPR:
2478         case FIX_CEIL_EXPR:
2479         case FIX_TRUNC_EXPR:
2480         case FIX_FLOOR_EXPR:
2481         case FIX_ROUND_EXPR:
2482           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2483               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2484             return 0;
2485           break;
2486         default:
2487           break;
2488         }
2489
2490       return OP_SAME (0);
2491
2492
2493     case tcc_comparison:
2494     case tcc_binary:
2495       if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2496         return 1;
2497
2498       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2499       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2500               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2501                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2502               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2503                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2504
2505     case tcc_reference:
2506       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2507          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal.  */
2508       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2509           || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
2510         return 0;
2511
2512       switch (TREE_CODE (arg0))
2513         {
2514         case INDIRECT_REF:
2515         case ALIGN_INDIRECT_REF:
2516         case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2517         case REALPART_EXPR:
2518         case IMAGPART_EXPR:
2519           return OP_SAME (0);
2520
2521         case ARRAY_REF:
2522         case ARRAY_RANGE_REF:
2523           /* Operands 2 and 3 may be null.  */
2524           return (OP_SAME (0)
2525                   && OP_SAME (1)
2526                   && OP_SAME_WITH_NULL (2)
2527                   && OP_SAME_WITH_NULL (3));
2528
2529         case COMPONENT_REF:
2530           /* Handle operand 2 the same as for ARRAY_REF.  */
2531           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME_WITH_NULL (2);
2532
2533         case BIT_FIELD_REF:
2534           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
2535
2536         default:
2537           return 0;
2538         }
2539
2540     case tcc_expression:
2541       switch (TREE_CODE (arg0))
2542         {
2543         case ADDR_EXPR:
2544         case TRUTH_NOT_EXPR:
2545           return OP_SAME (0);
2546
2547         case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2548         case TRUTH_ORIF_EXPR:
2549           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1);
2550
2551         case TRUTH_AND_EXPR:
2552         case TRUTH_OR_EXPR:
2553         case TRUTH_XOR_EXPR:
2554           if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2555             return 1;
2556
2557           /* Otherwise take into account this is a commutative operation.  */
2558           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2559                                    TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2560                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2561                                       TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2562
2563         case CALL_EXPR:
2564           /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they
2565              clearly can not be equal.  */
2566           if (!OP_SAME (0))
2567             return 0;
2568
2569           {
2570             unsigned int cef = call_expr_flags (arg0);
2571             if (flags & OEP_PURE_SAME)
2572               cef &= ECF_CONST | ECF_PURE;
2573             else
2574               cef &= ECF_CONST;
2575             if (!cef)
2576               return 0;
2577           }
2578
2579           /* Now see if all the arguments are the same.  operand_equal_p
2580              does not handle TREE_LIST, so we walk the operands here
2581              feeding them to operand_equal_p.  */
2582           arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2583           arg1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2584           while (arg0 && arg1)
2585             {
2586               if (! operand_equal_p (TREE_VALUE (arg0), TREE_VALUE (arg1),
2587                                      flags))
2588                 return 0;
2589
2590               arg0 = TREE_CHAIN (arg0);
2591               arg1 = TREE_CHAIN (arg1);
2592             }
2593
2594           /* If we get here and both argument lists are exhausted
2595              then the CALL_EXPRs are equal.  */
2596           return ! (arg0 || arg1);
2597
2598         default:
2599           return 0;
2600         }
2601
2602     case tcc_declaration:
2603       /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
2604       return (TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
2605               && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
2606               && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
2607               && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1));
2608
2609     default:
2610       return 0;
2611     }
2612
2613 #undef OP_SAME
2614 #undef OP_SAME_WITH_NULL
2615 }
2616 \f
2617 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
2618    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
2619
2620    When in doubt, return 0.  */
2621
2622 static int
2623 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
2624 {
2625   int unsignedp1, unsignedpo;
2626   tree primarg0, primarg1, primother;
2627   unsigned int correct_width;
2628
2629   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
2630     return 1;
2631
2632   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
2633       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2634     return 0;
2635
2636   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
2637      and see if the inner values are the same.  This removes any
2638      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
2639   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
2640   STRIP_NOPS (primarg0);
2641   STRIP_NOPS (primarg1);
2642   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
2643     return 1;
2644
2645   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
2646      actual comparison operand, ARG0.
2647
2648      First throw away any conversions to wider types
2649      already present in the operands.  */
2650
2651   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
2652   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
2653
2654   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
2655   if (unsignedp1 == unsignedpo
2656       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
2657       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
2658     {
2659       tree type = TREE_TYPE (arg0);
2660
2661       /* Make sure shorter operand is extended the right way
2662          to match the longer operand.  */
2663       primarg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_or_unsigned_type
2664                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
2665
2666       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
2667         return 1;
2668     }
2669
2670   return 0;
2671 }
2672 \f
2673 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
2674    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
2675    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
2676    they are nonzero it means that some operands have already been found.
2677    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
2678    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
2679    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
2680
2681    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
2682
2683 static int
2684 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
2685 {
2686   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2687   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2688
2689   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2690   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2691     class = tcc_unary;
2692   else if (class == tcc_expression
2693            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2694                || code == COMPOUND_EXPR))
2695     class = tcc_binary;
2696
2697   else if (class == tcc_expression && code == SAVE_EXPR
2698            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2699     {
2700       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
2701          two complex to handle.  */
2702       if (*cval1 || *cval2)
2703         return 0;
2704
2705       class = tcc_unary;
2706       *save_p = 1;
2707     }
2708
2709   switch (class)
2710     {
2711     case tcc_unary:
2712       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
2713
2714     case tcc_binary:
2715       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
2716               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2717                                       cval1, cval2, save_p));
2718
2719     case tcc_constant:
2720       return 1;
2721
2722     case tcc_expression:
2723       if (code == COND_EXPR)
2724         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2725                                      cval1, cval2, save_p)
2726                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2727                                         cval1, cval2, save_p)
2728                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
2729                                         cval1, cval2, save_p));
2730       return 0;
2731
2732     case tcc_comparison:
2733       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
2734          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
2735          one side of the comparison is each of the values; test for the
2736          case where this isn't true by failing if the two operands
2737          are the same.  */
2738
2739       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2740                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2741         return 0;
2742
2743       if (*cval1 == 0)
2744         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2745       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2746         ;
2747       else if (*cval2 == 0)
2748         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2749       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2750         ;
2751       else
2752         return 0;
2753
2754       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2755         ;
2756       else if (*cval2 == 0)
2757         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2758       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2759         ;
2760       else
2761         return 0;
2762
2763       return 1;
2764
2765     default:
2766       return 0;
2767     }
2768 }
2769 \f
2770 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
2771    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
2772    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
2773    NEW1 and OLD1.  */
2774
2775 static tree
2776 eval_subst (tree arg, tree old0, tree new0, tree old1, tree new1)
2777 {
2778   tree type = TREE_TYPE (arg);
2779   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2780   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2781
2782   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2783   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2784     class = tcc_unary;
2785   else if (class == tcc_expression
2786            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2787     class = tcc_binary;
2788
2789   switch (class)
2790     {
2791     case tcc_unary:
2792       return fold_build1 (code, type,
2793                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2794                                       old0, new0, old1, new1));
2795
2796     case tcc_binary:
2797       return fold_build2 (code, type,
2798                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2799                                       old0, new0, old1, new1),
2800                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2801                                       old0, new0, old1, new1));
2802
2803     case tcc_expression:
2804       switch (code)
2805         {
2806         case SAVE_EXPR:
2807           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0, old1, new1);
2808
2809         case COMPOUND_EXPR:
2810           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0, old1, new1);
2811
2812         case COND_EXPR:
2813           return fold_build3 (code, type,
2814                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2815                                           old0, new0, old1, new1),
2816                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2817                                           old0, new0, old1, new1),
2818                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 2),
2819                                           old0, new0, old1, new1));
2820         default:
2821           break;
2822         }
2823       /* Fall through - ???  */
2824
2825     case tcc_comparison:
2826       {
2827         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2828         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2829
2830         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
2831            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
2832            case, we know the operand occurred exactly once.  */
2833
2834         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
2835           arg0 = new0;
2836         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
2837           arg0 = new1;
2838
2839         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
2840           arg1 = new0;
2841         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
2842           arg1 = new1;
2843
2844         return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
2845       }
2846
2847     default:
2848       return arg;
2849     }
2850 }
2851 \f
2852 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2853    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
2854    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
2855
2856    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
2857    the conversion of RESULT to TYPE.  */
2858
2859 tree
2860 omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2861 {
2862   tree t = fold_convert (type, result);
2863
2864   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2865     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2866
2867   return non_lvalue (t);
2868 }
2869
2870 /* Similar, but call pedantic_non_lvalue instead of non_lvalue.  */
2871
2872 static tree
2873 pedantic_omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2874 {
2875   tree t = fold_convert (type, result);
2876
2877   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2878     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2879
2880   return pedantic_non_lvalue (t);
2881 }
2882
2883 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2884    converted to TYPE and OMITTED1 and OMITTED2 were previously operands
2885    of the expression but are now not needed.
2886
2887    If OMITTED1 or OMITTED2 has side effects, they must be evaluated.
2888    If both OMITTED1 and OMITTED2 have side effects, OMITTED1 is
2889    evaluated before OMITTED2.  Otherwise, if neither has side effects,
2890    just do the conversion of RESULT to TYPE.  */
2891
2892 tree
2893 omit_two_operands (tree type, tree result, tree omitted1, tree omitted2)
2894 {
2895   tree t = fold_convert (type, result);
2896
2897   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted2))
2898     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted2, t);
2899   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted1))
2900     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted1, t);
2901
2902   return TREE_CODE (t) != COMPOUND_EXPR ? non_lvalue (t) : t;
2903 }
2904
2905 \f
2906 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
2907    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
2908    returns a truth value (0 or 1).
2909
2910    FIXME: one would think we would fold the result, but it causes
2911    problems with the dominator optimizer.  */
2912 tree
2913 invert_truthvalue (tree arg)
2914 {
2915   tree type = TREE_TYPE (arg);
2916   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2917
2918   if (code == ERROR_MARK)
2919     return arg;
2920
2921   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
2922      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
2923      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
2924
2925   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2926     {
2927       tree op_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0));
2928       if (FLOAT_TYPE_P (op_type)
2929           && flag_trapping_math
2930           && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR
2931           && code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
2932         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2933       else
2934         {
2935           code = invert_tree_comparison (code,
2936                                          HONOR_NANS (TYPE_MODE (op_type)));
2937           if (code == ERROR_MARK)
2938             return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2939           else
2940             return build2 (code, type,
2941                            TREE_OPERAND (arg, 0), TREE_OPERAND (arg, 1));
2942         }
2943     }
2944
2945   switch (code)
2946     {
2947     case INTEGER_CST:
2948       return constant_boolean_node (integer_zerop (arg), type);
2949
2950     case TRUTH_AND_EXPR:
2951       return build2 (TRUTH_OR_EXPR, type,
2952                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2953                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2954
2955     case TRUTH_OR_EXPR:
2956       return build2 (TRUTH_AND_EXPR, type,
2957                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2958                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2959
2960     case TRUTH_XOR_EXPR:
2961       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
2962          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
2963          result is the XOR of the first operand with the inside of the
2964          negation of the second operand.  */
2965
2966       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
2967         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2968                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
2969       else
2970         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type,
2971                        invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2972                        TREE_OPERAND (arg, 1));
2973
2974     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2975       return build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
2976                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2977                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2978
2979     case TRUTH_ORIF_EXPR:
2980       return build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
2981                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2982                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2983
2984     case TRUTH_NOT_EXPR:
2985       return TREE_OPERAND (arg, 0);
2986
2987     case COND_EXPR:
2988       return build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2989                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)),
2990                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 2)));
2991
2992     case COMPOUND_EXPR:
2993       return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2994                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2995
2996     case NON_LVALUE_EXPR:
2997       return invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0));
2998
2999     case NOP_EXPR:
3000       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE)
3001         break;
3002
3003     case CONVERT_EXPR:
3004     case FLOAT_EXPR:
3005       return build1 (TREE_CODE (arg), type,
3006                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3007
3008     case BIT_AND_EXPR:
3009       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
3010         break;
3011       return build2 (EQ_EXPR, type, arg,
3012                      fold_convert (type, integer_zero_node));
3013
3014     case SAVE_EXPR:
3015       return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3016
3017     case CLEANUP_POINT_EXPR:
3018       return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type,
3019                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3020
3021     default:
3022       break;
3023     }
3024   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE);
3025   return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3026 }
3027
3028 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
3029    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
3030    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
3031    constants are involved.  For example, convert
3032         (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
3033    Further simplification will occur if B and C are constants.
3034
3035    If this optimization cannot be done, 0 will be returned.  */
3036
3037 static tree
3038 distribute_bit_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3039 {
3040   tree common;
3041   tree left, right;
3042
3043   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
3044       || TREE_CODE (arg0) == code
3045       || (TREE_CODE (arg0) != BIT_AND_EXPR
3046           && TREE_CODE (arg0) != BIT_IOR_EXPR))
3047     return 0;
3048
3049   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3050     {
3051       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3052       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3053       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3054     }
3055   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3056     {
3057       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3058       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3059       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3060     }
3061   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3062     {
3063       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3064       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3065       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3066     }
3067   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3068     {
3069       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3070       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3071       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3072     }
3073   else
3074     return 0;
3075
3076   return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, common,
3077                       fold_build2 (code, type, left, right));
3078 }
3079 \f
3080 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
3081    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
3082
3083 static tree
3084 make_bit_field_ref (tree inner, tree type, int bitsize, int bitpos,
3085                     int unsignedp)
3086 {
3087   tree result;
3088
3089   if (bitpos == 0)
3090     {
3091       tree size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (inner));
3092       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (inner))
3093            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (inner)))
3094           && host_integerp (size, 0)
3095           && tree_low_cst (size, 0) == bitsize)
3096         return fold_convert (type, inner);
3097     }
3098
3099   result = build3 (BIT_FIELD_REF, type, inner,
3100                    size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
3101
3102   BIT_FIELD_REF_UNSIGNED (result) = unsignedp;
3103
3104   return result;
3105 }
3106
3107 /* Optimize a bit-field compare.
3108
3109    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
3110    second is a comparison of two items where the fields are at the same
3111    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
3112    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
3113    implicit in bitfield extractions.
3114
3115    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
3116    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
3117    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
3118    similar mask and compare the result of the ANDs.
3119
3120    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
3121    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
3122    are the left and right operands of the comparison, respectively.
3123
3124    If the optimization described above can be done, we return the resulting
3125    tree.  Otherwise we return zero.  */
3126
3127 static tree
3128 optimize_bit_field_compare (enum tree_code code, tree compare_type,
3129                             tree lhs, tree rhs)
3130 {
3131   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
3132   tree type = TREE_TYPE (lhs);
3133   tree signed_type, unsigned_type;
3134   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
3135   enum machine_mode lmode, rmode, nmode;
3136   int lunsignedp, runsignedp;
3137   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
3138   tree linner, rinner = NULL_TREE;
3139   tree mask;
3140   tree offset;
3141
3142   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
3143      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
3144      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
3145      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
3146      then will no longer be able to replace it.  */
3147   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
3148                                 &lunsignedp, &lvolatilep, false);
3149   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
3150       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3151     return 0;
3152
3153  if (!const_p)
3154    {
3155      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
3156         sizes, and signedness are the same.  */
3157      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
3158                                    &runsignedp, &rvolatilep, false);
3159
3160      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
3161          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
3162          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3163        return 0;
3164    }
3165
3166   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
3167      but fail if we can't.  */
3168   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos,
3169                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
3170                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
3171                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
3172                          word_mode, lvolatilep || rvolatilep);
3173   if (nmode == VOIDmode)
3174     return 0;
3175
3176   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
3177      shifts below.  */
3178   signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 0);
3179   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
3180
3181   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
3182      within it. If the new reference is the same size as the original, we
3183      won't optimize anything, so return zero.  */
3184   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
3185   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
3186   lbitpos -= nbitpos;
3187   if (nbitsize == lbitsize)
3188     return 0;
3189
3190   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3191     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
3192
3193   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
3194   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3195   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3196   mask = fold_convert (unsigned_type, mask);
3197   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize), 0);
3198   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
3199                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos), 0);
3200
3201   if (! const_p)
3202     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
3203        and return.  */
3204     return build2 (code, compare_type,
3205                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3206                            make_bit_field_ref (linner, unsigned_type,
3207                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3208                            mask),
3209                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3210                            make_bit_field_ref (rinner, unsigned_type,
3211                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3212                            mask));
3213
3214   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
3215      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
3216      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
3217      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
3218
3219      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
3220      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
3221      the sign bit.  */
3222
3223   if (lunsignedp)
3224     {
3225       if (! integer_zerop (const_binop (RSHIFT_EXPR,
3226                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3227                                         size_int (lbitsize), 0)))
3228         {
3229           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
3230                    code == NE_EXPR);
3231           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3232         }
3233     }
3234   else
3235     {
3236       tree tem = const_binop (RSHIFT_EXPR, fold_convert (signed_type, rhs),
3237                               size_int (lbitsize - 1), 0);
3238       if (! integer_zerop (tem) && ! integer_all_onesp (tem))
3239         {
3240           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
3241                    code == NE_EXPR);
3242           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3243         }
3244     }
3245
3246   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
3247   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
3248     {
3249       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
3250       rhs = fold_convert (type, integer_zero_node);
3251     }
3252
3253   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
3254      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
3255      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
3256   lhs = make_bit_field_ref (linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
3257   if (lvolatilep)
3258     {
3259       TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) = 1;
3260       TREE_THIS_VOLATILE (lhs) = 1;
3261     }
3262
3263   rhs = fold (const_binop (BIT_AND_EXPR,
3264                            const_binop (LSHIFT_EXPR,
3265                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3266                                         size_int (lbitpos), 0),
3267                            mask, 0));
3268
3269   return build2 (code, compare_type,
3270                  build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask),
3271                  rhs);
3272 }
3273 \f
3274 /* Subroutine for fold_truthop: decode a field reference.
3275
3276    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3277
3278    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3279    set to the starting bit number.
3280
3281    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3282    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3283
3284    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3285    otherwise it is not changed.
3286
3287    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3288
3289    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3290    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3291
3292    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3293
3294    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3295    do anything with.  */
3296
3297 static tree
3298 decode_field_reference (tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3299                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, enum machine_mode *pmode,
3300                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3301                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3302 {
3303   tree outer_type = 0;
3304   tree and_mask = 0;
3305   tree mask, inner, offset;
3306   tree unsigned_type;
3307   unsigned int precision;
3308
3309   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3310      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3311      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3312   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3313     return 0;
3314
3315   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3316      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3317      outermost expression if it may matter below.  */
3318   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3319       || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR
3320       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3321     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3322   STRIP_NOPS (exp);
3323
3324   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3325     {
3326       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3327       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3328       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3329       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3330         return 0;
3331     }
3332
3333   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3334                                punsignedp, pvolatilep, false);
3335   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3336       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3337       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3338     return 0;
3339
3340   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3341      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3342      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3343   if (outer_type && *pbitsize == TYPE_PRECISION (outer_type))
3344     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3345
3346   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3347   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3348   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3349
3350   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3351   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3352
3353   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3354   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3355
3356   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3357   if (and_mask != 0)
3358     mask = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3359                         fold_convert (unsigned_type, and_mask), mask);
3360
3361   *pmask = mask;
3362   *pand_mask = and_mask;
3363   return inner;
3364 }
3365
3366 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3367    bit positions.  */
3368
3369 static int
3370 all_ones_mask_p (tree mask, int size)
3371 {
3372   tree type = TREE_TYPE (mask);
3373   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3374   tree tmask;
3375
3376   tmask = build_int_cst (lang_hooks.types.signed_type (type), -1);
3377   tmask = force_fit_type (tmask, 0, false, false);
3378
3379   return
3380     tree_int_cst_equal (mask,
3381                         const_binop (RSHIFT_EXPR,
3382                                      const_binop (LSHIFT_EXPR, tmask,
3383                                                   size_int (precision - size),
3384                                                   0),
3385                                      size_int (precision - size), 0));
3386 }
3387
3388 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3389    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3390    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3391    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3392    or NULL_TREE otherwise.  */
3393
3394 static tree
3395 sign_bit_p (tree exp, tree val)
3396 {
3397   unsigned HOST_WIDE_INT mask_lo, lo;
3398   HOST_WIDE_INT mask_hi, hi;
3399   int width;
3400   tree t;
3401
3402   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3403   t = TREE_TYPE (exp);
3404   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3405     return NULL_TREE;
3406
3407   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3408   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3409       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (val))
3410     return NULL_TREE;
3411
3412   width = TYPE_PRECISION (t);
3413   if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3414     {
3415       hi = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3416       lo = 0;
3417
3418       mask_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3419                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3420       mask_lo = -1;
3421     }
3422   else
3423     {
3424       hi = 0;
3425       lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1);
3426
3427       mask_hi = 0;
3428       mask_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3429                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3430     }
3431
3432   /* We mask off those bits beyond TREE_TYPE (exp) so that we can
3433      treat VAL as if it were unsigned.  */
3434   if ((TREE_INT_CST_HIGH (val) & mask_hi) == hi
3435       && (TREE_INT_CST_LOW (val) & mask_lo) == lo)
3436     return exp;
3437
3438   /* Handle extension from a narrower type.  */
3439   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3440       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3441     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3442
3443   return NULL_TREE;
3444 }
3445
3446 /* Subroutine for fold_truthop: determine if an operand is simple enough
3447    to be evaluated unconditionally.  */
3448
3449 static int
3450 simple_operand_p (tree exp)
3451 {
3452   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3453   STRIP_NOPS (exp);
3454
3455   return (CONSTANT_CLASS_P (exp)
3456           || TREE_CODE (exp) == SSA_NAME
3457           || (DECL_P (exp)
3458               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3459               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3460               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3461               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3462                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3463                  #pragma weak, etc).  */
3464               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3465               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3466               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3467                  registers aren't expensive.  */
3468               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3469 }
3470 \f
3471 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3472    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3473
3474    For example, both
3475         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3476    and
3477         X >= 2 && X <= 5
3478    are converted to
3479         (unsigned) (X - 2) <= 3
3480
3481    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
3482    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
3483    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
3484    it represents either the highest or lowest value of the type.
3485
3486    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
3487    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
3488    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
3489    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
3490    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
3491    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
3492    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
3493    always false.
3494
3495    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
3496    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
3497    handled using a special case.  */
3498
3499 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
3500    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
3501    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
3502    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
3503    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
3504    type if both are specified.  */
3505
3506 static tree
3507 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
3508              tree arg1, int upper1_p)
3509 {
3510   tree tem;
3511   int result;
3512   int sgn0, sgn1;
3513
3514   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
3515      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
3516      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
3517      are handled for consistency.  */
3518
3519   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
3520     {
3521       tem = fold_build2 (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
3522                          arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
3523       STRIP_NOPS (tem);
3524       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
3525     }
3526
3527   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
3528     return 0;
3529
3530   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
3531      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
3532      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
3533      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
3534      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
3535      us to treat unbounded ranges as equal.  */
3536   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
3537   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
3538   switch (code)
3539     {
3540     case EQ_EXPR:
3541       result = sgn0 == sgn1;
3542       break;
3543     case NE_EXPR:
3544       result = sgn0 != sgn1;
3545       break;
3546     case LT_EXPR:
3547       result = sgn0 < sgn1;
3548       break;
3549     case LE_EXPR:
3550       result = sgn0 <= sgn1;
3551       break;
3552     case GT_EXPR:
3553       result = sgn0 > sgn1;
3554       break;
3555     case GE_EXPR:
3556       result = sgn0 >= sgn1;
3557       break;
3558     default:
3559       gcc_unreachable ();
3560     }
3561
3562   return constant_boolean_node (result, type);
3563 }
3564 \f
3565 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
3566    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
3567    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same type
3568    as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we will most
3569    likely not be returning a useful value and range.  */
3570
3571 static tree
3572 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh)
3573 {
3574   enum tree_code code;
3575   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
3576   tree exp_type = NULL_TREE, arg0_type = NULL_TREE;
3577   int in_p, n_in_p;
3578   tree low, high, n_low, n_high;
3579
3580   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
3581      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
3582      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
3583      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
3584      the switch, which will "break" the while.  */
3585
3586   in_p = 0;
3587   low = high = fold_convert (TREE_TYPE (exp), integer_zero_node);
3588
3589   while (1)
3590     {
3591       code = TREE_CODE (exp);
3592       exp_type = TREE_TYPE (exp);
3593
3594       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
3595         {
3596           if (TREE_CODE_LENGTH (code) > 0)
3597             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
3598           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3599               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
3600               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3601             arg0_type = TREE_TYPE (arg0);
3602           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3603               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3604               || (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_expression
3605                   && TREE_CODE_LENGTH (code) > 1))
3606             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
3607         }
3608
3609       switch (code)
3610         {
3611         case TRUTH_NOT_EXPR:
3612           in_p = ! in_p, exp = arg0;
3613           continue;
3614
3615         case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
3616         case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
3617           /* We can only do something if the range is testing for zero
3618              and if the second operand is an integer constant.  Note that
3619              saying something is "in" the range we make is done by
3620              complementing IN_P since it will set in the initial case of
3621              being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
3622           if (low == 0 || high == 0
3623               || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
3624               || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3625             break;
3626
3627           switch (code)
3628             {
3629             case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
3630               low = high = arg1;
3631               break;
3632             case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
3633               in_p = ! in_p, low = high = arg1;
3634               break;
3635             case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
3636               low = 0, high = arg1;
3637               break;
3638             case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
3639               in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
3640               break;
3641             case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
3642               low = arg1, high = 0;
3643               break;
3644             case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
3645               in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
3646               break;
3647             default:
3648               gcc_unreachable ();
3649             }
3650
3651           /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
3652              greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
3653              on that fact, so we record it here so we can parse existing
3654              range tests.  We test arg0_type since often the return type
3655              of, e.g. EQ_EXPR, is boolean.  */
3656           if (TYPE_UNSIGNED (arg0_type) && (low == 0 || high == 0))
3657             {
3658               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3659                                   in_p, low, high, 1,
3660                                   fold_convert (arg0_type, integer_zero_node),
3661                                   NULL_TREE))
3662                 break;
3663
3664               in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
3665
3666               /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
3667                  bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
3668                  minus 1.  */
3669               if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
3670                 {
3671                   in_p = ! in_p;
3672                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
3673                                       integer_one_node, 0);
3674                   low = fold_convert (arg0_type, integer_zero_node);
3675                 }
3676             }
3677
3678           exp = arg0;
3679           continue;
3680
3681         case NEGATE_EXPR:
3682           /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
3683           n_low = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3684                                fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3685                                0, high, 1);
3686           n_high = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3687                                 fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3688                                 0, low, 0);
3689           low = n_low, high = n_high;
3690           exp = arg0;
3691           continue;
3692
3693         case BIT_NOT_EXPR:
3694           /* ~ X -> -X - 1  */
3695           exp = build2 (MINUS_EXPR, exp_type, negate_expr (arg0),
3696                         fold_convert (exp_type, integer_one_node));
3697           continue;
3698
3699         case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
3700           if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3701             break;
3702
3703           /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
3704              so we don't worry about it so long as our computations on
3705              the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
3706              and this is exactly the right thing.  */
3707           n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3708                                arg0_type, low, 0, arg1, 0);
3709           n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3710                                 arg0_type, high, 1, arg1, 0);
3711           if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
3712               || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
3713             break;
3714
3715           /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
3716              value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
3717           if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
3718             {
3719               low = range_binop (PLUS_EXPR, arg0_type, n_high, 0,
3720                                  integer_one_node, 0);
3721               high = range_binop (MINUS_EXPR, arg0_type, n_low, 0,
3722                                   integer_one_node, 0);
3723
3724               /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
3725                  be able to normalize it.  But then, it represents the
3726                  whole range or the empty set, so make it
3727                  +/- [ -, - ].  */
3728               if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
3729                   && tree_int_cst_equal (n_high, high))
3730                 low = high = 0;
3731               else
3732                 in_p = ! in_p;
3733             }
3734           else
3735             low = n_low, high = n_high;
3736
3737           exp = arg0;
3738           continue;
3739
3740         case NOP_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case CONVERT_EXPR:
3741           if (TYPE_PRECISION (arg0_type) > TYPE_PRECISION (exp_type))
3742             break;
3743
3744           if (! INTEGRAL_TYPE_P (arg0_type)
3745               || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, arg0_type))
3746               || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, arg0_type)))
3747             break;
3748
3749           n_low = low, n_high = high;
3750
3751           if (n_low != 0)
3752             n_low = fold_convert (arg0_type, n_low);
3753
3754           if (n_high != 0)
3755             n_high = fold_convert (arg0_type, n_high);
3756
3757
3758           /* If we're converting arg0 from an unsigned type, to exp,
3759              a signed type,  we will be doing the comparison as unsigned.
3760              The tests above have already verified that LOW and HIGH
3761              are both positive.
3762
3763              So we have to ensure that we will handle large unsigned
3764              values the same way that the current signed bounds treat
3765              negative values.  */
3766
3767           if (!TYPE_UNSIGNED (exp_type) && TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
3768             {
3769               tree high_positive;
3770               tree equiv_type = lang_hooks.types.type_for_mode
3771                 (TYPE_MODE (arg0_type), 1);
3772
3773               /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
3774                  Since convert would have cropped a very large value, use
3775                  the max value for the destination type.  */
3776               high_positive
3777                 = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
3778                 : TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
3779
3780               if (TYPE_PRECISION (exp_type) == TYPE_PRECISION (arg0_type))
3781                 high_positive = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, arg0_type,
3782                                              fold_convert (arg0_type,
3783                                                            high_positive),
3784                                              fold_convert (arg0_type,
3785                                                            integer_one_node));
3786
3787               /* If the low bound is specified, "and" the range with the
3788                  range for which the original unsigned value will be
3789                  positive.  */
3790               if (low != 0)
3791                 {
3792                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3793                                       1, n_low, n_high, 1,
3794                                       fold_convert (arg0_type,
3795                                                     integer_zero_node),
3796                                       high_positive))
3797                     break;
3798
3799                   in_p = (n_in_p == in_p);
3800                 }
3801               else
3802                 {
3803                   /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
3804                      that will be interpreted as negative.  */
3805                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3806                                       0, n_low, n_high, 1,
3807                                       fold_convert (arg0_type,
3808                                                     integer_zero_node),
3809                                       high_positive))
3810                     break;
3811
3812                   in_p = (in_p != n_in_p);
3813                 }
3814             }
3815
3816           exp = arg0;
3817           low = n_low, high = n_high;
3818           continue;
3819
3820         default:
3821           break;
3822         }
3823
3824       break;
3825     }
3826
3827   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
3828   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
3829     {
3830       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
3831                                                  exp, 0, low, 0))
3832                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3833                                                     exp, 1, high, 1)));
3834       low = high = 0;
3835       exp = 0;
3836     }
3837
3838   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
3839   return exp;
3840 }
3841 \f
3842 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
3843    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
3844    on IN_P) the range.  Return 0 if the test couldn't be created.  */
3845
3846 static tree
3847 build_range_check (tree type, tree exp, int in_p, tree low, tree high)
3848 {
3849   tree etype = TREE_TYPE (exp);
3850   tree value;
3851
3852   if (! in_p)
3853     {
3854       value = build_range_check (type, exp, 1, low, high);
3855       if (value != 0)
3856         return invert_truthvalue (value);
3857
3858       return 0;
3859     }
3860
3861   if (low == 0 && high == 0)
3862     return fold_convert (type, integer_one_node);
3863
3864   if (low == 0)
3865     return fold_build2 (LE_EXPR, type, exp, high);
3866
3867   if (high == 0)
3868     return fold_build2 (GE_EXPR, type, exp, low);
3869
3870   if (operand_equal_p (low, high, 0))
3871     return fold_build2 (EQ_EXPR, type, exp, low);
3872
3873   if (integer_zerop (low))
3874     {
3875       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
3876         {
3877           etype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
3878           high = fold_convert (etype, high);
3879           exp = fold_convert (etype, exp);
3880         }
3881       return build_range_check (type, exp, 1, 0, high);
3882     }
3883
3884   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
3885   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
3886     {
3887       unsigned HOST_WIDE_INT lo;
3888       HOST_WIDE_INT hi;
3889       int prec;
3890
3891       prec = TYPE_PRECISION (etype);
3892       if (prec <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3893         {
3894           hi = 0;
3895           lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)) - 1;
3896         }
3897       else
3898         {
3899           hi = ((HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) - 1;
3900           lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1;
3901         }
3902
3903       if (TREE_INT_CST_HIGH (high) == hi && TREE_INT_CST_LOW (high) == lo)
3904         {
3905           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
3906             {
3907               etype = lang_hooks.types.signed_type (etype);
3908               exp = fold_convert (etype, exp);
3909             }
3910           return fold_build2 (GT_EXPR, type, exp,
3911                               fold_convert (etype, integer_zero_node));
3912         }
3913     }
3914
3915   value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
3916   if (value != 0 && TREE_OVERFLOW (value) && ! TYPE_UNSIGNED (etype))
3917     {
3918       tree utype, minv, maxv;
3919
3920       /* Check if (unsigned) INT_MAX + 1 == (unsigned) INT_MIN
3921          for the type in question, as we rely on this here.  */
3922       switch (TREE_CODE (etype))
3923         {
3924         case INTEGER_TYPE:
3925         case ENUMERAL_TYPE:
3926         case CHAR_TYPE:
3927           utype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
3928           maxv = fold_convert (utype, TYPE_MAX_VALUE (etype));
3929           maxv = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, maxv, 1,
3930                               integer_one_node, 1);
3931           minv = fold_convert (utype, TYPE_MIN_VALUE (etype));
3932           if (integer_zerop (range_binop (NE_EXPR, integer_type_node,
3933                                           minv, 1, maxv, 1)))
3934             {
3935               etype = utype;
3936               high = fold_convert (etype, high);
3937               low = fold_convert (etype, low);
3938               exp = fold_convert (etype, exp);
3939               value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
3940             }
3941           break;
3942         default:
3943           break;
3944         }
3945     }
3946
3947   if (value != 0 && ! TREE_OVERFLOW (value))
3948     return build_range_check (type,
3949                               fold_build2 (MINUS_EXPR, etype, exp, low),
3950                               1, fold_convert (etype, integer_zero_node),
3951                               value);
3952
3953   return 0;
3954 }
3955 \f
3956 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
3957    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
3958
3959 static int
3960 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
3961               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
3962 {
3963   int no_overlap;
3964   int subset;
3965   int temp;
3966   tree tem;
3967   int in_p;
3968   tree low, high;
3969   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
3970                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3971                                                 low0, 0, low1, 0)));
3972   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
3973                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3974                                                  high0, 1, high1, 1)));
3975
3976   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
3977      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
3978   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3979                                  low0, 0, low1, 0))
3980       || (lowequal
3981           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3982                                         high1, 1, high0, 1))))
3983     {
3984       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
3985       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
3986       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
3987     }
3988
3989   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
3990      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
3991      below are simplified by the ones above.  */
3992   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
3993                                           high0, 1, low1, 0));
3994   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3995                                       high1, 1, high0, 1));
3996
3997   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
3998      excluding the two ranges.  */
3999   if (in0_p && in1_p)
4000     {
4001       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
4002          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
4003          of the second to the end of the first.  */
4004       if (no_overlap)
4005         in_p = 0, low = high = 0;
4006       else if (subset)
4007         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4008       else
4009         in_p = 1, low = low1, high = high0;
4010     }
4011
4012   else if (in0_p && ! in1_p)
4013     {
4014       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
4015          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
4016          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
4017          the end of the first range to the end of the second.  If the second
4018          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
4019          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
4020          first range and ends just before the second range.
4021          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
4022       if (no_overlap)
4023         in_p = 1, low = low0, high = high0;
4024       else if (lowequal && highequal)
4025         in_p = 0, low = high = 0;
4026       else if (subset && lowequal)
4027         {
4028           in_p = 1, high = high0;
4029           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high1, 0,
4030                              integer_one_node, 0);
4031         }
4032       else if (! subset || highequal)
4033         {
4034           in_p = 1, low = low0;
4035           high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4036                               integer_one_node, 0);
4037         }
4038       else
4039         return 0;
4040     }
4041
4042   else if (! in0_p && in1_p)
4043     {
4044       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
4045          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
4046          the range starts just after the first range and ends at the
4047          end of the second.  */
4048       if (no_overlap)
4049         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4050       else if (subset || highequal)
4051         in_p = 0, low = high = 0;
4052       else
4053         {
4054           in_p = 1, high = high1;
4055           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4056                              integer_one_node, 0);
4057         }
4058     }
4059
4060   else
4061     {
4062       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
4063          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
4064          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
4065          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
4066          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
4067          second.  */
4068       if (no_overlap)
4069         {
4070           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4071                                          range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4072                                                       high0, 1,
4073                                                       integer_one_node, 1),
4074                                          1, low1, 0)))
4075             in_p = 0, low = low0, high = high1;
4076           else
4077             {
4078               /* Canonicalize - [min, x] into - [-, x].  */
4079               if (low0 && TREE_CODE (low0) == INTEGER_CST)
4080                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (low0)))
4081                   {
4082                   case ENUMERAL_TYPE:
4083                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low0))
4084                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (low0))))
4085                       break;
4086                     /* FALLTHROUGH */
4087                   case INTEGER_TYPE:
4088                   case CHAR_TYPE:
4089                     if (tree_int_cst_equal (low0,
4090                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (low0))))
4091                       low0 = 0;
4092                     break;
4093                   case POINTER_TYPE:
4094                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (low0))
4095                         && integer_zerop (low0))
4096                       low0 = 0;
4097                     break;
4098                   default:
4099                     break;
4100                   }
4101
4102               /* Canonicalize - [x, max] into - [x, -].  */
4103               if (high1 && TREE_CODE (high1) == INTEGER_CST)
4104                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (high1)))
4105                   {
4106                   case ENUMERAL_TYPE:
4107                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (high1))
4108                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (high1))))
4109                       break;
4110                     /* FALLTHROUGH */
4111                   case INTEGER_TYPE:
4112                   case CHAR_TYPE:
4113                     if (tree_int_cst_equal (high1,
4114                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (high1))))
4115                       high1 = 0;
4116                     break;
4117                   case POINTER_TYPE:
4118                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (high1))
4119                         && integer_zerop (range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4120                                                        high1, 1,
4121                                                        integer_one_node, 1)))
4122                       high1 = 0;
4123                     break;
4124                   default:
4125                     break;
4126                   }
4127
4128               /* The ranges might be also adjacent between the maximum and
4129                  minimum values of the given type.  For
4130                  - [{min,-}, x] and - [y, {max,-}] ranges where x + 1 < y
4131                  return + [x + 1, y - 1].  */
4132               if (low0 == 0 && high1 == 0)
4133                 {
4134                   low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4135                                      integer_one_node, 1);
4136                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4137                                       integer_one_node, 0);
4138                   if (low == 0 || high == 0)
4139                     return 0;
4140
4141                   in_p = 1;
4142                 }
4143               else
4144                 return 0;
4145             }
4146         }
4147       else if (subset)
4148         in_p = 0, low = low0, high = high0;
4149       else
4150         in_p = 0, low = low0, high = high1;
4151     }
4152
4153   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4154   return 1;
4155 }
4156 \f
4157
4158 /* Subroutine of fold, looking inside expressions of the form
4159    A op B ? A : C, where ARG0, ARG1 and ARG2 are the three operands
4160    of the COND_EXPR.  This function is being used also to optimize
4161    A op B ? C : A, by reversing the comparison first.
4162
4163    Return a folded expression whose code is not a COND_EXPR
4164    anymore, or NULL_TREE if no folding opportunity is found.  */
4165
4166 static tree
4167 fold_cond_expr_with_comparison (tree type, tree arg0, tree arg1, tree arg2)
4168 {
4169   enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
4170   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4171   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4172   tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
4173   tree tem;
4174
4175   STRIP_NOPS (arg1);
4176   STRIP_NOPS (arg2);
4177
4178   /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
4179      transformations:
4180
4181      A == 0? A : -A    same as -A
4182      A != 0? A : -A    same as A
4183      A >= 0? A : -A    same as abs (A)
4184      A > 0?  A : -A    same as abs (A)
4185      A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
4186      A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
4187
4188      None of these transformations work for modes with signed
4189      zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4190      change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4191      versa).  The last four will fix the sign of the result,
4192      even though the original expressions could be positive or
4193      negative, depending on the sign of A.
4194
4195      Note that all these transformations are correct if A is
4196      NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4197   if ((FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01))
4198        ? real_zerop (arg01)
4199        : integer_zerop (arg01))
4200       && ((TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
4201            && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
4202              /* In the case that A is of the form X-Y, '-A' (arg2) may
4203                 have already been folded to Y-X, check for that. */
4204           || (TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR
4205               && TREE_CODE (arg2) == MINUS_EXPR
4206               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0),
4207                                   TREE_OPERAND (arg2, 1), 0)
4208               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1),
4209                                   TREE_OPERAND (arg2, 0), 0))))
4210     switch (comp_code)
4211       {
4212       case EQ_EXPR:
4213       case UNEQ_EXPR:
4214         tem = fold_convert (arg1_type, arg1);
4215         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (tem)));
4216       case NE_EXPR:
4217       case LTGT_EXPR:
4218         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4219       case UNGE_EXPR:
4220       case UNGT_EXPR:
4221         if (flag_trapping_math)
4222           break;
4223         /* Fall through.  */
4224       case GE_EXPR:
4225       case GT_EXPR:
4226         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4227           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4228                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4229         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4230         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4231       case UNLE_EXPR:
4232       case UNLT_EXPR:
4233         if (flag_trapping_math)
4234           break;
4235       case LE_EXPR:
4236       case LT_EXPR:
4237         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4238           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4239                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4240         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4241         return negate_expr (fold_convert (type, tem));
4242       default:
4243         gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4244         break;
4245       }
4246
4247   /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
4248      A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
4249      both transformations are correct when A is NaN: A != 0
4250      is then true, and A == 0 is false.  */
4251
4252   if (integer_zerop (arg01) && integer_zerop (arg2))
4253     {
4254       if (comp_code == NE_EXPR)
4255         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4256       else if (comp_code == EQ_EXPR)
4257         return fold_convert (type, integer_zero_node);
4258     }
4259
4260   /* Try some transformations of A op B ? A : B.
4261
4262      A == B? A : B    same as B
4263      A != B? A : B    same as A
4264      A >= B? A : B    same as max (A, B)
4265      A > B?  A : B    same as max (B, A)
4266      A <= B? A : B    same as min (A, B)
4267      A < B?  A : B    same as min (B, A)
4268
4269      As above, these transformations don't work in the presence
4270      of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
4271      opposite sign, the first two transformations will change
4272      the sign of the result.  In the last four, the original
4273      expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
4274      (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
4275
4276      The first two transformations are correct if either A or B
4277      is a NaN.  In the first transformation, the condition will
4278      be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
4279      second transformation, the condition A != B will be true,
4280      and A will be chosen.
4281
4282      The conversions to max() and min() are not correct if B is
4283      a number and A is not.  The conditions in the original
4284      expressions will be false, so all four give B.  The min()
4285      and max() versions would give a NaN instead.  */
4286   if (operand_equal_for_comparison_p (arg01, arg2, arg00)
4287       /* Avoid these transformations if the COND_EXPR may be used
4288          as an lvalue in the C++ front-end.  PR c++/19199.  */
4289       && (in_gimple_form
4290           || strcmp (lang_hooks.name, "GNU C++") != 0
4291           || ! maybe_lvalue_p (arg1)
4292           || ! maybe_lvalue_p (arg2)))
4293     {
4294       tree comp_op0 = arg00;
4295       tree comp_op1 = arg01;
4296       tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
4297
4298       /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
4299       if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
4300         {
4301           comp_type = type;
4302           comp_op0 = arg1;
4303           comp_op1 = arg2;
4304         }
4305
4306       switch (comp_code)
4307         {
4308         case EQ_EXPR:
4309           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4310         case NE_EXPR:
4311           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4312         case LE_EXPR:
4313         case LT_EXPR:
4314         case UNLE_EXPR:
4315         case UNLT_EXPR:
4316           /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
4317              operand which will be used if they are equal first
4318              so that we can convert this back to the
4319              corresponding COND_EXPR.  */
4320           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4321             {
4322               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4323               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4324               tem = (comp_code == LE_EXPR || comp_code == UNLE_EXPR)
4325                     ? fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4326                     : fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4327               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4328             }
4329           break;
4330         case GE_EXPR:
4331         case GT_EXPR:
4332         case UNGE_EXPR:
4333         case UNGT_EXPR:
4334           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4335             {
4336               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4337               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4338               tem = (comp_code == GE_EXPR || comp_code == UNGE_EXPR)
4339                     ? fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4340                     : fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4341               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4342             }
4343           break;
4344         case UNEQ_EXPR:
4345           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4346             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4347           break;
4348         case LTGT_EXPR:
4349           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4350             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4351           break;
4352         default:
4353           gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4354           break;
4355         }
4356     }
4357
4358   /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
4359      we might still be able to simplify this.  For example,
4360      if C1 is one less or one more than C2, this might have started
4361      out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
4362      Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
4363
4364   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4365       && TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
4366       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
4367     switch (comp_code)
4368       {
4369       case EQ_EXPR:
4370         /* We can replace A with C1 in this case.  */
4371         arg1 = fold_convert (type, arg01);
4372         return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0, arg1, arg2);
4373
4374       case LT_EXPR:
4375         /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2).  */
4376         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4377                                OEP_ONLY_CONST)
4378             && operand_equal_p (arg01,
4379                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4380                                              integer_one_node, 0),
4381                                 OEP_ONLY_CONST))
4382           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4383                                                    type, arg1, arg2));
4384         break;
4385
4386       case LE_EXPR:
4387         /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2).  */
4388         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4389                                OEP_ONLY_CONST)
4390             && operand_equal_p (arg01,
4391                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4392                                              integer_one_node, 0),
4393                                 OEP_ONLY_CONST))
4394           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4395                                                    type, arg1, arg2));
4396         break;
4397
4398       case GT_EXPR:
4399         /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2).  */
4400         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4401                                OEP_ONLY_CONST)
4402             && operand_equal_p (arg01,
4403                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4404                                              integer_one_node, 0),
4405                                 OEP_ONLY_CONST))
4406           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4407                                                    type, arg1, arg2));
4408         break;
4409
4410       case GE_EXPR:
4411         /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2).  */
4412         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4413                                OEP_ONLY_CONST)
4414             && operand_equal_p (arg01,
4415                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4416                                              integer_one_node, 0),
4417                                 OEP_ONLY_CONST))
4418           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4419                                                    type, arg1, arg2));
4420         break;
4421       case NE_EXPR:
4422         break;
4423       default:
4424         gcc_unreachable ();
4425       }
4426
4427   return NULL_TREE;
4428 }
4429
4430
4431 \f
4432 #ifndef LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4433 #define LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT (BRANCH_COST >= 2)
4434 #endif
4435
4436 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
4437    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
4438
4439 static tree
4440 fold_range_test (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
4441 {
4442   int or_op = (code == TRUTH_ORIF_EXPR
4443                || code == TRUTH_OR_EXPR);
4444   int in0_p, in1_p, in_p;
4445   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
4446   tree lhs = make_range (op0, &in0_p, &low0, &high0);
4447   tree rhs = make_range (op1, &in1_p, &low1, &high1);
4448   tree tem;
4449
4450   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
4451      again at the end.  */
4452   if (or_op)
4453     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
4454
4455   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
4456      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
4457      ranges is always true or always false, consider it to be the same
4458      expression as the other.  */
4459   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4460       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
4461                        in1_p, low1, high1)
4462       && 0 != (tem = (build_range_check (type,
4463                                          lhs != 0 ? lhs
4464                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
4465                                          in_p, low, high))))
4466     return or_op ? invert_truthvalue (tem) : tem;
4467
4468   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
4469      short-circuited branch and the underlying object on both sides
4470      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
4471   else if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4472            && lhs != 0 && rhs != 0
4473            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4474                || code == TRUTH_ORIF_EXPR)
4475            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4476     {
4477       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
4478          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
4479          which cases we can't do this.  */
4480       if (simple_operand_p (lhs))
4481         return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4482                        ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4483                        type, op0, op1);
4484
4485       else if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
4486                && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
4487         {
4488           tree common = save_expr (lhs);
4489
4490           if (0 != (lhs = build_range_check (type, common,
4491                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
4492                                              low0, high0))
4493               && (0 != (rhs = build_range_check (type, common,
4494                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
4495                                                  low1, high1))))
4496             return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4497                            ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4498                            type, lhs, rhs);
4499         }
4500     }
4501
4502   return 0;
4503 }
4504 \f
4505 /* Subroutine for fold_truthop: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
4506    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
4507    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
4508    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
4509
4510 static tree
4511 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
4512 {
4513   tree type = TREE_TYPE (c);
4514   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
4515   tree temp;
4516
4517   if (p == modesize || unsignedp)
4518     return c;
4519
4520   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
4521      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
4522      with C.  */
4523   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, c, size_int (p - 1), 0);
4524   temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp, size_int (1), 0);
4525
4526   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
4527      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
4528      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
4529      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
4530      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
4531      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
4532   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4533     temp = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type (type), temp);
4534
4535   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1), 0);
4536   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1), 0);
4537   if (mask != 0)
4538     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
4539                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask), 0);
4540   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
4541   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4542     temp = fold_convert (type, temp);
4543
4544   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp, 0));
4545 }
4546 \f
4547 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
4548    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
4549    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
4550    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
4551    and evaluate the RHS unconditionally.
4552
4553    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
4554    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
4555    against the object ANDed with the a mask.
4556
4557    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
4558    operations to do this with one comparison.
4559
4560    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
4561    function and the one above.
4562
4563    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
4564    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
4565
4566    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
4567    two operands.
4568
4569    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
4570
4571 static tree
4572 fold_truthop (enum tree_code code, tree truth_type, tree lhs, tree rhs)
4573 {
4574   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
4575      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
4576      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
4577         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
4578
4579      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
4580      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
4581      comparison for one-bit fields.  */
4582
4583   enum tree_code wanted_code;
4584   enum tree_code lcode, rcode;
4585   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
4586   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
4587   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
4588   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
4589   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
4590   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
4591   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
4592   enum machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
4593   enum machine_mode lnmode, rnmode;
4594   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
4595   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
4596   tree l_const, r_const;
4597   tree lntype, rntype, result;
4598   int first_bit, end_bit;
4599   int volatilep;
4600
4601   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
4602      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
4603      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
4604
4605   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
4606     return 0;
4607
4608   lcode = TREE_CODE (lhs);
4609   rcode = TREE_CODE (rhs);
4610
4611   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
4612     {
4613       lhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, lhs,
4614                     fold_convert (TREE_TYPE (lhs), integer_zero_node));
4615       lcode = NE_EXPR;
4616     }
4617
4618   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4619     {
4620       rhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, rhs,
4621                     fold_convert (TREE_TYPE (rhs), integer_zero_node));
4622       rcode = NE_EXPR;
4623     }
4624
4625   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison
4626       || TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
4627     return 0;
4628
4629   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
4630   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
4631   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4632   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4633
4634   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
4635   if (simple_operand_p (ll_arg)
4636       && simple_operand_p (lr_arg))
4637     {
4638       tree result;
4639       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
4640           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
4641         {
4642           result = combine_comparisons (code, lcode, rcode,
4643                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4644           if (result)
4645             return result;
4646         }
4647       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
4648                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
4649         {
4650           result = combine_comparisons (code, lcode,
4651                                         swap_tree_comparison (rcode),
4652                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4653           if (result)
4654             return result;
4655         }
4656     }
4657
4658   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
4659           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
4660
4661   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
4662      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
4663      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
4664      that can be merged.  Avoid doing this if the RHS is a floating-point
4665      comparison since those can trap.  */
4666
4667   if (BRANCH_COST >= 2
4668       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
4669       && simple_operand_p (rl_arg)
4670       && simple_operand_p (rr_arg))
4671     {
4672       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
4673       if (code == TRUTH_OR_EXPR
4674           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4675           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4676           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4677         return build2 (NE_EXPR, truth_type,
4678                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4679                                ll_arg, rl_arg),
4680                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4681
4682       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
4683       if (code == TRUTH_AND_EXPR
4684           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4685           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4686           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4687         return build2 (EQ_EXPR, truth_type,
4688                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4689                                ll_arg, rl_arg),
4690                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4691
4692       if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT)
4693         return build2 (code, truth_type, lhs, rhs);
4694     }
4695
4696   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
4697      each side.  */
4698
4699   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
4700       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
4701     return 0;
4702
4703   volatilep = 0;
4704   ll_inner = decode_field_reference (ll_arg,
4705                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
4706                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
4707                                      &ll_and_mask);
4708   lr_inner = decode_field_reference (lr_arg,
4709                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
4710                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
4711                                      &lr_and_mask);
4712   rl_inner = decode_field_reference (rl_arg,
4713                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
4714                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
4715                                      &rl_and_mask);
4716   rr_inner = decode_field_reference (rr_arg,
4717                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
4718                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
4719                                      &rr_and_mask);
4720
4721   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
4722      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
4723      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
4724      the rhs's.  */
4725   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
4726       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
4727     return 0;
4728
4729   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
4730       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
4731     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
4732   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
4733            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
4734     return 0;
4735   else
4736     l_const = r_const = 0;
4737
4738   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
4739      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
4740      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
4741
4742   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
4743   if (lcode != wanted_code)
4744     {
4745       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
4746         {
4747           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
4748              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
4749              thing below.  */
4750           ll_unsignedp = 1;
4751           l_const = ll_mask;
4752         }
4753       else
4754         return 0;
4755     }
4756
4757   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
4758   if (rcode != wanted_code)
4759     {
4760       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
4761         {
4762           rl_unsignedp = 1;
4763           r_const = rl_mask;
4764         }
4765       else
4766         return 0;
4767     }
4768
4769   /* After this point all optimizations will generate bit-field
4770      references, which we might not want.  */
4771   if (! lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
4772     return 0;
4773
4774   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
4775      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
4776      to be relative to a field of that size.  */
4777   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
4778   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
4779   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4780                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
4781                           volatilep);
4782   if (lnmode == VOIDmode)
4783     return 0;
4784
4785   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
4786   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
4787   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
4788   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
4789
4790   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4791     {
4792       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
4793       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
4794     }
4795
4796   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, ll_mask),
4797                          size_int (xll_bitpos), 0);
4798   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, rl_mask),
4799                          size_int (xrl_bitpos), 0);
4800
4801   if (l_const)
4802     {
4803       l_const = fold_convert (lntype, l_const);
4804       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
4805       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos), 0);
4806       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
4807                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
4808                                                      lntype, ll_mask),
4809                                         0)))
4810         {
4811           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4812
4813           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4814         }
4815     }
4816   if (r_const)
4817     {
4818       r_const = fold_convert (lntype, r_const);
4819       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
4820       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos), 0);
4821       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
4822                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
4823                                                      lntype, rl_mask),
4824                                         0)))
4825         {
4826           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4827
4828           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4829         }
4830     }
4831
4832   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
4833      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
4834      between the left and right sides.  */
4835   if (l_const == 0)
4836     {
4837       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
4838           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
4839           /* Make sure the two fields on the right
4840              correspond to the left without being swapped.  */
4841           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
4842         return 0;
4843
4844       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
4845       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
4846       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4847                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
4848                               volatilep);
4849       if (rnmode == VOIDmode)
4850         return 0;
4851
4852       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
4853       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
4854       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
4855       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
4856
4857       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4858         {
4859           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
4860           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
4861         }
4862
4863       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, lr_mask),
4864                              size_int (xlr_bitpos), 0);
4865       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, rr_mask),
4866                              size_int (xrr_bitpos), 0);
4867
4868       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
4869          Do this for both items being compared.  If the operands are the
4870          same size and the bits being compared are in the same position
4871          then we can do this by masking both and comparing the masked
4872          results.  */
4873       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4874       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask, 0);
4875       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
4876         {
4877           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4878                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4879           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4880             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
4881
4882           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
4883                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
4884           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
4885             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
4886
4887           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4888         }
4889
4890       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
4891          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
4892          field containing them both.
4893
4894          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
4895          the mask must be shifted to account for the shift done by
4896          make_bit_field_ref.  */
4897       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
4898            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
4899           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
4900               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
4901         {
4902           tree type;
4903
4904           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, ll_bitsize + rl_bitsize,
4905                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
4906           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, lr_bitsize + rr_bitsize,
4907                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
4908
4909           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
4910                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)), 0);
4911           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
4912                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)), 0);
4913
4914           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
4915           type = lntype;
4916           if (lntype != rntype)
4917             {
4918               if (lnbitsize > rnbitsize)
4919                 {
4920                   lhs = fold_convert (rntype, lhs);
4921                   ll_mask = fold_convert (rntype, ll_mask);
4922                   type = rntype;
4923                 }
4924               else if (lnbitsize < rnbitsize)
4925                 {
4926                   rhs = fold_convert (lntype, rhs);
4927                   lr_mask = fold_convert (lntype, lr_mask);
4928                   type = lntype;
4929                 }
4930             }
4931
4932           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
4933             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
4934
4935           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
4936             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
4937
4938           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4939         }
4940
4941       return 0;
4942     }
4943
4944   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
4945      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
4946      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
4947      incorrect code below.  */
4948   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4949   if (! integer_zerop (result)
4950       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const, 0),
4951                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const, 0)) != 1)
4952     {
4953       if (wanted_code == NE_EXPR)
4954         {
4955           warning ("%<or%> of unmatched not-equal tests is always 1");
4956           return constant_boolean_node (true, truth_type);
4957         }
4958       else
4959         {
4960           warning ("%<and%> of mutually exclusive equal-tests is always 0");
4961           return constant_boolean_node (false, truth_type);
4962         }
4963     }
4964
4965   /* Construct the expression we will return.  First get the component
4966      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
4967      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
4968      merged constant.  */
4969   result = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4970                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4971
4972   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4973   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4974     result = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
4975
4976   return build2 (wanted_code, truth_type, result,
4977                  const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const, 0));
4978 }
4979 \f
4980 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
4981    constant.  */
4982
4983 static tree
4984 optimize_minmax_comparison (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
4985 {
4986   tree arg0 = op0;
4987   enum tree_code op_code;
4988   tree comp_const = op1;
4989   tree minmax_const;
4990   int consts_equal, consts_lt;
4991   tree inner;
4992
4993   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
4994
4995   op_code = TREE_CODE (arg0);
4996   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4997   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
4998   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
4999   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5000
5001   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
5002   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
5003       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
5004       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (comp_const)
5005       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
5006       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (minmax_const))
5007     return NULL_TREE;
5008
5009   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
5010      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
5011      simplifications.  */
5012   switch (code)
5013     {
5014     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
5015       {
5016         /* FIXME: We should be able to invert code without building a
5017            scratch tree node, but doing so would require us to
5018            duplicate a part of invert_truthvalue here.  */
5019         tree tem = invert_truthvalue (build2 (code, type, op0, op1));
5020         tem = optimize_minmax_comparison (TREE_CODE (tem),
5021                                           TREE_TYPE (tem),
5022                                           TREE_OPERAND (tem, 0),
5023                                           TREE_OPERAND (tem, 1));
5024         return invert_truthvalue (tem);
5025       }
5026
5027     case GE_EXPR:
5028       return
5029         fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
5030                      optimize_minmax_comparison
5031                      (EQ_EXPR, type, arg0, comp_const),
5032                      optimize_minmax_comparison
5033                      (GT_EXPR, type, arg0, comp_const));
5034
5035     case EQ_EXPR:
5036       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
5037         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
5038         return fold_build2 (LE_EXPR, type, inner, comp_const);
5039
5040       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
5041         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
5042         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5043
5044       else if (op_code == MAX_EXPR)
5045         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
5046         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5047
5048       else if (consts_equal)
5049         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
5050         return fold_build2 (GE_EXPR, type, inner, comp_const);
5051
5052       else if (consts_lt)
5053         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
5054         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5055
5056       else
5057         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
5058         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5059
5060     case GT_EXPR:
5061       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5062         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
5063            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
5064         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5065
5066       else if (op_code == MAX_EXPR)
5067         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
5068         return omit_one_operand (type, integer_one_node, inner);
5069
5070       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5071         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
5072            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
5073         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5074
5075       else
5076         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
5077         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5078
5079     default:
5080       return NULL_TREE;
5081     }
5082 }
5083 \f
5084 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
5085    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
5086    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
5087    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
5088    should be used for the computation if wider than our type.
5089
5090    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
5091    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
5092    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
5093    in the language in question.
5094
5095    We also canonicalize (X + 7) * 4 into X * 4 + 28 in the hope that either
5096    the machine has a multiply-accumulate insn or that this is part of an
5097    addressing calculation.
5098
5099    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
5100    original computation, but need not be in the original type.  */
5101
5102 static tree
5103 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5104 {
5105   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
5106      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
5107      something interesting and (2) we've probably processed it before
5108      when we built the inner expression.  */
5109
5110   static int depth;
5111   tree ret;
5112
5113   if (depth > 3)
5114     return NULL;
5115
5116   depth++;
5117   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type);
5118   depth--;
5119
5120   return ret;
5121 }
5122
5123 static tree
5124 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5125 {
5126   tree type = TREE_TYPE (t);
5127   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
5128   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
5129                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
5130                 ? wide_type : type);
5131   tree t1, t2;
5132   int same_p = tcode == code;
5133   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
5134
5135   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
5136   if (integer_zerop (c))
5137     return NULL_TREE;
5138
5139   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_unary)
5140     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5141
5142   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_binary)
5143     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
5144
5145   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
5146      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
5147   switch (tcode)
5148     {
5149     case INTEGER_CST:
5150       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
5151          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
5152       if (code == MULT_EXPR
5153           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, t, c, 0)))
5154         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
5155                             fold_convert (ctype, c), 0);
5156       break;
5157
5158     case CONVERT_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case NOP_EXPR:
5159       /* If op0 is an expression ...  */
5160       if ((COMPARISON_CLASS_P (op0)
5161            || UNARY_CLASS_P (op0)
5162            || BINARY_CLASS_P (op0)
5163            || EXPRESSION_CLASS_P (op0))
5164           /* ... and is unsigned, and its type is smaller than ctype,
5165              then we cannot pass through as widening.  */
5166           && ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
5167                && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == INTEGER_TYPE
5168                      && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (op0)))
5169                && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
5170                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))))
5171               /* ... or this is a truncation (t is narrower than op0),
5172                  then we cannot pass through this narrowing.  */
5173               || (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
5174                   < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0))))
5175               /* ... or signedness changes for division or modulus,
5176                  then we cannot pass through this conversion.  */
5177               || (code != MULT_EXPR
5178                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5179                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))))
5180         break;
5181
5182       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
5183          we can, replace this expression with the inner simplification for
5184          possible later conversion to our or some other type.  */
5185       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
5186           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
5187           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t2)
5188           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
5189                                          code == MULT_EXPR
5190                                          ? ctype : NULL_TREE))))
5191         return t1;
5192       break;
5193
5194     case ABS_EXPR:
5195       /* If widening the type changes it from signed to unsigned, then we
5196          must avoid building ABS_EXPR itself as unsigned.  */
5197       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && !TYPE_UNSIGNED (type))
5198         {
5199           tree cstype = (*lang_hooks.types.signed_type) (ctype);
5200           if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, cstype)) != 0)
5201             {
5202               t1 = fold_build1 (tcode, cstype, fold_convert (cstype, t1));
5203               return fold_convert (ctype, t1);
5204             }
5205           break;
5206         }
5207       /* FALLTHROUGH */
5208     case NEGATE_EXPR:
5209       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5210         return fold_build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1));
5211       break;
5212
5213     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
5214       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
5215          this optimization as that changes the result.  */
5216       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
5217         break;
5218
5219       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
5220       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0
5221           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5222         {
5223           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5224             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
5225
5226           return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5227                               fold_convert (ctype, t2));
5228         }
5229       break;
5230
5231     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
5232       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
5233          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
5234          way unless the multiplier or divisor overflows.  Signed
5235          left-shift overflow is implementation-defined rather than
5236          undefined in C90, so do not convert signed left shift into
5237          multiplication.  */
5238       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5239           && (tcode == RSHIFT_EXPR || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
5240           /* const_binop may not detect overflow correctly,
5241              so check for it explicitly here.  */
5242           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)) > TREE_INT_CST_LOW (op1)
5243           && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
5244           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
5245                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
5246                                                    size_one_node,
5247                                                    op1, 0)))
5248           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5249         return extract_muldiv (build2 (tcode == LSHIFT_EXPR
5250                                        ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
5251                                        ctype, fold_convert (ctype, op0), t1),
5252                                c, code, wide_type);
5253       break;
5254
5255     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
5256       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
5257          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
5258          cases where we can do anything are if the second operand is a
5259          constant.  */
5260       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type);
5261       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type);
5262       if (t1 != 0 && t2 != 0
5263           && (code == MULT_EXPR
5264               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
5265                  are divisible by c.  */
5266               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
5267                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
5268         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5269                             fold_convert (ctype, t2));
5270
5271       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
5272          This simplifies the logic below.  */
5273       if (tcode == MINUS_EXPR)
5274         tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
5275
5276       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5277         break;
5278
5279       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
5280          some of the division and remainder types while for others we need
5281          to change the code.  */
5282       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5283         {
5284           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
5285             code = FLOOR_DIV_EXPR;
5286           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
5287             code = CEIL_DIV_EXPR;
5288           else if (code != MULT_EXPR
5289                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
5290             break;
5291         }
5292
5293       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
5294          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
5295       if (code == MULT_EXPR
5296           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5297         {
5298           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
5299                              fold_convert (ctype, c), 0);
5300           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
5301           if (op1 == 0
5302               || (TREE_OVERFLOW (op1) && ! flag_wrapv))
5303             break;
5304         }
5305       else
5306         break;
5307
5308       /* If we have an unsigned type is not a sizetype, we cannot widen
5309          the operation since it will change the result if the original
5310          computation overflowed.  */
5311       if (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5312           && ! (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype))
5313           && ctype != type)
5314         break;
5315
5316       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
5317          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
5318       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
5319         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1);
5320
5321       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
5322          apply the distributive law to commute the multiply and addition
5323          if the multiplication of the constants doesn't overflow.  */
5324       if (code == MULT_EXPR)
5325         return fold_build2 (tcode, ctype,
5326                             fold_build2 (code, ctype,
5327                                          fold_convert (ctype, op0),
5328                                          fold_convert (ctype, c)),
5329                             op1);
5330
5331       break;
5332
5333     case MULT_EXPR:
5334       /* We have a special case here if we are doing something like
5335          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
5336       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
5337            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
5338           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
5339           && integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5340         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
5341
5342       /* ... fall through ...  */
5343
5344     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
5345     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
5346       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
5347          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
5348          do something only if the second operand is a constant.  */
5349       if (same_p
5350           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5351         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5352                             fold_convert (ctype, op1));
5353       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
5354                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5355         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5356                             fold_convert (ctype, t1));
5357       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5358         return 0;
5359
5360       /* If these are the same operation types, we can associate them
5361          assuming no overflow.  */
5362       if (tcode == code
5363           && 0 != (t1 = const_binop (MULT_EXPR, fold_convert (ctype, op1),
5364                                      fold_convert (ctype, c), 0))
5365           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5366         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0), t1);
5367
5368       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
5369          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
5370          multiple of the other, in which case we replace this with either an
5371          operation or CODE or TCODE.
5372
5373          If we have an unsigned type that is not a sizetype, we cannot do
5374          this since it will change the result if the original computation
5375          overflowed.  */
5376       if ((! TYPE_UNSIGNED (ctype)
5377            || (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype)))
5378           && ! flag_wrapv
5379           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
5380               || (tcode == MULT_EXPR
5381                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
5382                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR)))
5383         {
5384           if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5385             return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5386                                 fold_convert (ctype,
5387                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5388                                                            op1, c, 0)));
5389           else if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, c, op1, 0)))
5390             return fold_build2 (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5391                                 fold_convert (ctype,
5392                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5393                                                            c, op1, 0)));
5394         }
5395       break;
5396
5397     default:
5398       break;
5399     }
5400
5401   return 0;
5402 }
5403 \f
5404 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
5405    1), and is of the indicated TYPE.  */
5406
5407 tree
5408 constant_boolean_node (int value, tree type)
5409 {
5410   if (type == integer_type_node)
5411     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
5412   else if (type == boolean_type_node)
5413     return value ? boolean_true_node : boolean_false_node;
5414   else
5415     return build_int_cst (type, value);
5416 }
5417
5418
5419 /* Return true if expr looks like an ARRAY_REF and set base and
5420    offset to the appropriate trees.  If there is no offset,
5421    offset is set to NULL_TREE.  */
5422
5423 static bool
5424 extract_array_ref (tree expr, tree *base, tree *offset)
5425 {
5426   /* We have to be careful with stripping nops as with the
5427      base type the meaning of the offset can change.  */
5428   tree inner_expr = expr;
5429   STRIP_NOPS (inner_expr);
5430   /* One canonical form is a PLUS_EXPR with the first
5431      argument being an ADDR_EXPR with a possible NOP_EXPR
5432      attached.  */
5433   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR)
5434     {
5435       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5436       STRIP_NOPS (op0);
5437       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
5438         {
5439           *base = TREE_OPERAND (expr, 0);
5440           *offset = TREE_OPERAND (expr, 1);
5441           return true;
5442         }
5443     }
5444   /* Other canonical form is an ADDR_EXPR of an ARRAY_REF,
5445      which we transform into an ADDR_EXPR with appropriate
5446      offset.  For other arguments to the ADDR_EXPR we assume
5447      zero offset and as such do not care about the ADDR_EXPR
5448      type and strip possible nops from it.  */
5449   else if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
5450     {
5451       tree op0 = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
5452       if (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
5453         {
5454           *base = build_fold_addr_expr (TREE_OPERAND (op0, 0));
5455           *offset = TREE_OPERAND (op0, 1);
5456         }
5457       else
5458         {
5459           *base = inner_expr;
5460           *offset = NULL_TREE;
5461         }
5462       return true;
5463     }
5464
5465   return false;
5466 }
5467
5468
5469 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
5470    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
5471    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
5472    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
5473    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
5474    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
5475    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
5476    possible.  */
5477
5478 static tree
5479 fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code code,
5480                                      tree type, tree op0, tree op1,
5481                                      tree cond, tree arg, int cond_first_p)
5482 {
5483   tree cond_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op0) : TREE_TYPE (op1);
5484   tree arg_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op1) : TREE_TYPE (op0);
5485   tree test, true_value, false_value;
5486   tree lhs = NULL_TREE;
5487   tree rhs = NULL_TREE;
5488
5489   /* This transformation is only worthwhile if we don't have to wrap
5490      arg in a SAVE_EXPR, and the operation can be simplified on at least
5491      one of the branches once its pushed inside the COND_EXPR.  */
5492   if (!TREE_CONSTANT (arg))
5493     return NULL_TREE;
5494
5495   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR)
5496     {
5497       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
5498       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
5499       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
5500       /* If this operand throws an expression, then it does not make
5501          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
5502          involving it.  */
5503       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
5504         lhs = true_value;
5505       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
5506         rhs = false_value;
5507     }
5508   else
5509     {
5510       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
5511       test = cond;
5512       true_value = constant_boolean_node (true, testtype);
5513       false_value = constant_boolean_node (false, testtype);
5514     }
5515
5516   arg = fold_convert (arg_type, arg);
5517   if (lhs == 0)
5518     {
5519       true_value = fold_convert (cond_type, true_value);
5520       if (cond_first_p)
5521         lhs = fold_build2 (code, type, true_value, arg);
5522       else
5523         lhs = fold_build2 (code, type, arg, true_value);
5524     }
5525   if (rhs == 0)
5526     {
5527       false_value = fold_convert (cond_type, false_value);
5528       if (cond_first_p)
5529         rhs = fold_build2 (code, type, false_value, arg);
5530       else
5531         rhs = fold_build2 (code, type, arg, false_value);
5532     }
5533
5534   test = fold_build3 (COND_EXPR, type, test, lhs, rhs);
5535   return fold_convert (type, test);
5536 }
5537
5538 \f
5539 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
5540
5541    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
5542    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
5543    ADDEND is the same as X.
5544
5545    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
5546    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
5547    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
5548    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
5549    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
5550
5551 static bool
5552 fold_real_zero_addition_p (tree type, tree addend, int negate)
5553 {
5554   if (!real_zerop (addend))
5555     return false;
5556
5557   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
5558   if (HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
5559     return false;
5560
5561   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
5562   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type)))
5563     return true;
5564
5565   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
5566   if (TREE_CODE (addend) == REAL_CST
5567       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
5568     negate = !negate;
5569
5570   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
5571      In this situation, there is only one case we can return true for.
5572      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
5573      supported.  */
5574   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (type));
5575 }
5576
5577 /* Subroutine of fold() that checks comparisons of built-in math
5578    functions against real constants.
5579
5580    FCODE is the DECL_FUNCTION_CODE of the built-in, CODE is the comparison
5581    operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR, GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE
5582    is the type of the result and ARG0 and ARG1 are the operands of the
5583    comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5584
5585    The function returns the constant folded tree if a simplification
5586    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5587
5588 static tree
5589 fold_mathfn_compare (enum built_in_function fcode, enum tree_code code,
5590                      tree type, tree arg0, tree arg1)
5591 {
5592   REAL_VALUE_TYPE c;
5593
5594   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode))
5595     {
5596       tree arg = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5597       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5598
5599       c = TREE_REAL_CST (arg1);
5600       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (c))
5601         {
5602           /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5603           if (code == EQ_EXPR || code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5604             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5605
5606           /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5607              don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5608           if (code == NE_EXPR || !HONOR_NANS (mode))
5609             return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5610
5611           /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5612           return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5613                               build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5614         }
5615       else if (code == GT_EXPR || code == GE_EXPR)
5616         {
5617           REAL_VALUE_TYPE c2;
5618
5619           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5620           real_convert (&c2, mode, &c2);
5621
5622           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5623             {
5624               /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5625               if (HONOR_INFINITIES (mode))
5626                 return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg,
5627                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5628
5629               /* sqrt(x) > y is always false, when y is very large
5630                  and we don't care about infinities.  */
5631               return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5632             }
5633
5634           /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5635           return fold_build2 (code, type, arg,
5636                               build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5637         }
5638       else if (code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5639         {
5640           REAL_VALUE_TYPE c2;
5641
5642           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5643           real_convert (&c2, mode, &c2);
5644
5645           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5646             {
5647               /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5648                  value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5649               if (! HONOR_NANS (mode) && ! HONOR_INFINITIES (mode))
5650                 return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5651
5652               /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5653                  don't care about NaNs.  */
5654               if (! HONOR_NANS (mode))
5655                 return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5656                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5657
5658               /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5659                  don't care about Infinities.  */
5660               if (! HONOR_INFINITIES (mode))
5661                 return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5662                                     build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5663
5664               /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5665               if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
5666                   || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5667                 return NULL_TREE;
5668
5669               arg = save_expr (arg);
5670               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5671                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5672                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5673                                                            dconst0)),
5674                                   fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5675                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5676                                                            c2)));
5677             }
5678
5679           /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5680           if (! HONOR_NANS (mode))
5681             return fold_build2 (code, type, arg,
5682                                 build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5683
5684           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5685           if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5686               && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5687             {
5688               arg = save_expr (arg);
5689               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5690                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5691                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5692                                                            dconst0)),
5693                                   fold_build2 (code, type, arg,
5694                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5695                                                            c2)));
5696             }
5697         }
5698     }
5699
5700   return NULL_TREE;
5701 }
5702
5703 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons against Infinities,
5704    either +Inf or -Inf.
5705
5706    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5707    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5708    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5709
5710    The function returns the constant folded tree if a simplification
5711    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5712
5713 static tree
5714 fold_inf_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5715 {
5716   enum machine_mode mode;
5717   REAL_VALUE_TYPE max;
5718   tree temp;
5719   bool neg;
5720
5721   mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5722
5723   /* For negative infinity swap the sense of the comparison.  */
5724   neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1));
5725   if (neg)
5726     code = swap_tree_comparison (code);
5727
5728   switch (code)
5729     {
5730     case GT_EXPR:
5731       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
5732       if (HONOR_SNANS (mode))
5733         return NULL_TREE;
5734       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
5735
5736     case LE_EXPR:
5737       /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
5738       if (! HONOR_NANS (mode))
5739         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
5740
5741       /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
5742       if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5743           && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg0))
5744         {
5745           arg0 = save_expr (arg0);
5746           return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg0);
5747         }
5748       break;
5749
5750     case EQ_EXPR:
5751     case GE_EXPR:
5752       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
5753       real_maxval (&max, neg, mode);
5754       return fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5755                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5756
5757     case LT_EXPR:
5758       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5759       real_maxval (&max, neg, mode);
5760       return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5761                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5762
5763     case NE_EXPR:
5764       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
5765       real_maxval (&max, neg, mode);
5766       if (! HONOR_NANS (mode))
5767         return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5768                             arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5769
5770       /* The transformation below creates non-gimple code and thus is
5771          not appropriate if we are in gimple form.  */
5772       if (in_gimple_form)
5773         return NULL_TREE;
5774
5775       temp = fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5776                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5777       return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, temp);
5778
5779     default:
5780       break;
5781     }
5782
5783   return NULL_TREE;
5784 }
5785
5786 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons of a division by
5787    a nonzero integer constant against an integer constant, i.e.
5788    X/C1 op C2.
5789
5790    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5791    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5792    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5793
5794    The function returns the constant folded tree if a simplification
5795    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5796
5797 static tree
5798 fold_div_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5799 {
5800   tree prod, tmp, hi, lo;
5801   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5802   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5803   unsigned HOST_WIDE_INT lpart;
5804   HOST_WIDE_INT hpart;
5805   int overflow;
5806
5807   /* We have to do this the hard way to detect unsigned overflow.
5808      prod = int_const_binop (MULT_EXPR, arg01, arg1, 0);  */
5809   overflow = mul_double (TREE_INT_CST_LOW (arg01),
5810                          TREE_INT_CST_HIGH (arg01),
5811                          TREE_INT_CST_LOW (arg1),
5812                          TREE_INT_CST_HIGH (arg1), &lpart, &hpart);
5813   prod = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
5814   prod = force_fit_type (prod, -1, overflow, false);
5815
5816   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
5817     {
5818       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5819       lo = prod;
5820
5821       /* Likewise hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0).  */
5822       overflow = add_double (TREE_INT_CST_LOW (prod),
5823                              TREE_INT_CST_HIGH (prod),
5824                              TREE_INT_CST_LOW (tmp),
5825                              TREE_INT_CST_HIGH (tmp),
5826                              &lpart, &hpart);
5827       hi = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
5828       hi = force_fit_type (hi, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (prod),
5829                            TREE_CONSTANT_OVERFLOW (prod));
5830     }
5831   else if (tree_int_cst_sgn (arg01) >= 0)
5832     {
5833       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5834       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
5835         {
5836         case -1:
5837           lo = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5838           hi = prod;
5839           break;
5840
5841         case  0:
5842           lo = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
5843           hi = tmp;
5844           break;
5845
5846         case  1:
5847           hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5848           lo = prod;
5849           break;
5850
5851         default:
5852           gcc_unreachable ();
5853         }
5854     }
5855   else
5856     {
5857       /* A negative divisor reverses the relational operators.  */
5858       code = swap_tree_comparison (code);
5859
5860       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5861       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
5862         {
5863         case -1:
5864           hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5865           lo = prod;
5866           break;
5867
5868         case  0:
5869           hi = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
5870           lo = tmp;
5871           break;
5872
5873         case  1:
5874           lo = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5875           hi = prod;
5876           break;
5877
5878         default:
5879           gcc_unreachable ();
5880         }
5881     }
5882
5883   switch (code)
5884     {
5885     case EQ_EXPR:
5886       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
5887         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5888       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5889         return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
5890       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5891         return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
5892       return build_range_check (type, arg00, 1, lo, hi);
5893
5894     case NE_EXPR:
5895       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
5896         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5897       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5898         return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
5899       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5900         return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
5901       return build_range_check (type, arg00, 0, lo, hi);
5902
5903     case LT_EXPR:
5904       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5905         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5906       return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
5907
5908     case LE_EXPR:
5909       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5910         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5911       return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
5912
5913     case GT_EXPR:
5914       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5915         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5916       return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
5917
5918     case GE_EXPR:
5919       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5920         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5921       return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
5922
5923     default:
5924       break;
5925     }
5926
5927   return NULL_TREE;
5928 }
5929
5930
5931 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
5932    equality/inequality test, then return a simplified form of
5933    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
5934    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
5935
5936 tree
5937 fold_single_bit_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
5938                       tree result_type)
5939 {
5940   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
5941   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
5942       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
5943       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
5944     {
5945       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5946       tree type = TREE_TYPE (arg0);
5947       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5948       enum machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
5949       int ops_unsigned;
5950       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
5951       tree arg00;
5952
5953       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5954          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5955       arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
5956       if (arg00 != NULL_TREE
5957           /* This is only a win if casting to a signed type is cheap,
5958              i.e. when arg00's type is not a partial mode.  */
5959           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg00))
5960              == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00))))
5961         {
5962           tree stype = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg00));
5963           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
5964                               result_type, fold_convert (stype, arg00),
5965                               fold_convert (stype, integer_zero_node));
5966         }
5967
5968       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
5969          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
5970          Similarly for (A & C) == 0.  */
5971
5972       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
5973          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
5974       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
5975           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
5976           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (inner, 1)) == 0
5977           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
5978           && 0 > compare_tree_int (TREE_OPERAND (inner, 1),
5979                                    bitnum - TYPE_PRECISION (type)))
5980         {
5981           bitnum += TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (inner, 1));
5982           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
5983         }
5984
5985       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
5986          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
5987          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
5988 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
5989       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND
5990                       && !flag_syntax_only) ? 0 : 1;
5991 #else
5992       ops_unsigned = 1;
5993 #endif
5994
5995       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
5996       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
5997       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
5998       inner = fold_convert (intermediate_type, inner);
5999
6000       if (bitnum != 0)
6001         inner = build2 (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
6002                         inner, size_int (bitnum));
6003
6004       if (code == EQ_EXPR)
6005         inner = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, intermediate_type,
6006                              inner, integer_one_node);
6007
6008       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
6009       inner = build2 (BIT_AND_EXPR, intermediate_type,
6010                       inner, integer_one_node);
6011
6012       /* Make sure to return the proper type.  */
6013       inner = fold_convert (result_type, inner);
6014
6015       return inner;
6016     }
6017   return NULL_TREE;
6018 }
6019
6020 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
6021    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
6022
6023 static bool
6024 reorder_operands_p (tree arg0, tree arg1)
6025 {
6026   if (! flag_evaluation_order)
6027       return true;
6028   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
6029     return true;
6030   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
6031          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
6032 }
6033
6034 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
6035    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
6036    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
6037    evaluate the operands in reverse order.  */
6038
6039 bool
6040 tree_swap_operands_p (tree arg0, tree arg1, bool reorder)
6041 {
6042   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6043   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
6044
6045   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6046     return 0;
6047   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6048     return 1;
6049
6050   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
6051     return 0;
6052   if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6053     return 1;
6054
6055   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
6056     return 0;
6057   if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6058     return 1;
6059
6060   if (TREE_CONSTANT (arg1))
6061     return 0;
6062   if (TREE_CONSTANT (arg0))
6063     return 1;
6064
6065   if (optimize_size)
6066     return 0;
6067
6068   if (reorder && flag_evaluation_order
6069       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
6070     return 0;
6071
6072   if (DECL_P (arg1))
6073     return 0;
6074   if (DECL_P (arg0))
6075     return 1;
6076
6077   /* It is preferable to swap two SSA_NAME to ensure a canonical form
6078      for commutative and comparison operators.  Ensuring a canonical
6079      form allows the optimizers to find additional redundancies without
6080      having to explicitly check for both orderings.  */
6081   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME
6082       && TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
6083       && SSA_NAME_VERSION (arg0) > SSA_NAME_VERSION (arg1))
6084     return 1;
6085
6086   return 0;
6087 }
6088
6089 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where
6090    ARG0 is extended to a wider type.  */
6091
6092 static tree
6093 fold_widened_comparison (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6094 {
6095   tree arg0_unw = get_unwidened (arg0, NULL_TREE);
6096   tree arg1_unw;
6097   tree shorter_type, outer_type;
6098   tree min, max;
6099   bool above, below;
6100
6101   if (arg0_unw == arg0)
6102     return NULL_TREE;
6103   shorter_type = TREE_TYPE (arg0_unw);
6104
6105 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6106   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6107      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6108   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6109       && TREE_CODE (shorter_type) == POINTER_TYPE
6110       && TREE_CODE (TREE_TYPE (shorter_type)) == FUNCTION_TYPE)
6111     return NULL_TREE;
6112 #endif
6113
6114   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) <= TYPE_PRECISION (shorter_type))
6115     return NULL_TREE;
6116
6117   arg1_unw = get_unwidened (arg1, shorter_type);
6118   if (!arg1_unw)
6119     return NULL_TREE;
6120
6121   /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6122   if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
6123        || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) == TYPE_UNSIGNED (shorter_type))
6124       && (TREE_TYPE (arg1_unw) == shorter_type
6125           || (TREE_CODE (arg1_unw) == INTEGER_CST
6126               && TREE_CODE (shorter_type) == INTEGER_TYPE
6127               && int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))))
6128     return fold_build2 (code, type, arg0_unw,
6129                        fold_convert (shorter_type, arg1_unw));
6130
6131   if (TREE_CODE (arg1_unw) != INTEGER_CST)
6132     return NULL_TREE;
6133
6134   /* If we are comparing with the integer that does not fit into the range
6135      of the shorter type, the result is known.  */
6136   outer_type = TREE_TYPE (arg1_unw);
6137   min = lower_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6138   max = upper_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6139
6140   above = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6141                                                    max, arg1_unw));
6142   below = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6143                                                    arg1_unw, min));
6144
6145   switch (code)
6146     {
6147     case EQ_EXPR:
6148       if (above || below)
6149         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6150       break;
6151
6152     case NE_EXPR:
6153       if (above || below)
6154         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6155       break;
6156
6157     case LT_EXPR:
6158     case LE_EXPR:
6159       if (above)
6160         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6161       else if (below)
6162         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6163
6164     case GT_EXPR:
6165     case GE_EXPR:
6166       if (above)
6167         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6168       else if (below)
6169         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6170
6171     default:
6172       break;
6173     }
6174
6175   return NULL_TREE;
6176 }
6177
6178 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where for
6179    ARG0 just the signedness is changed.  */
6180
6181 static tree
6182 fold_sign_changed_comparison (enum tree_code code, tree type,
6183                               tree arg0, tree arg1)
6184 {
6185   tree arg0_inner, tmp;
6186   tree inner_type, outer_type;
6187
6188   if (TREE_CODE (arg0) != NOP_EXPR
6189       && TREE_CODE (arg0) != CONVERT_EXPR)
6190     return NULL_TREE;
6191
6192   outer_type = TREE_TYPE (arg0);
6193   arg0_inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6194   inner_type = TREE_TYPE (arg0_inner);
6195
6196 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6197   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6198      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6199   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6200       && TREE_CODE (inner_type) == POINTER_TYPE
6201       && TREE_CODE (TREE_TYPE (inner_type)) == FUNCTION_TYPE)
6202     return NULL_TREE;
6203 #endif
6204
6205   if (TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
6206     return NULL_TREE;
6207
6208   if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST
6209       && !((TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
6210             || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
6211            && TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == inner_type))
6212     return NULL_TREE;
6213
6214   if (TYPE_UNSIGNED (inner_type) != TYPE_UNSIGNED (outer_type)
6215       && code != NE_EXPR
6216       && code != EQ_EXPR)
6217     return NULL_TREE;
6218
6219   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6220     {
6221       tmp = build_int_cst_wide (inner_type,
6222                                 TREE_INT_CST_LOW (arg1),
6223                                 TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
6224       arg1 = force_fit_type (tmp, 0,
6225                              TREE_OVERFLOW (arg1),
6226                              TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
6227     }
6228   else
6229     arg1 = fold_convert (inner_type, arg1);
6230
6231   return fold_build2 (code, type, arg0_inner, arg1);
6232 }
6233
6234 /* Tries to replace &a[idx] CODE s * delta with &a[idx CODE delta], if s is
6235    step of the array.  ADDR is the address. MULT is the multiplicative expression.
6236    If the function succeeds, the new address expression is returned.  Otherwise
6237    NULL_TREE is returned.  */
6238
6239 static tree
6240 try_move_mult_to_index (enum tree_code code, tree addr, tree mult)
6241 {
6242   tree s, delta, step;
6243   tree arg0 = TREE_OPERAND (mult, 0), arg1 = TREE_OPERAND (mult, 1);
6244   tree ref = TREE_OPERAND (addr, 0), pref;
6245   tree ret, pos;
6246   tree itype;
6247
6248   STRIP_NOPS (arg0);
6249   STRIP_NOPS (arg1);
6250
6251   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6252     {
6253       s = arg0;
6254       delta = arg1;
6255     }
6256   else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6257     {
6258       s = arg1;
6259       delta = arg0;
6260     }
6261   else
6262     return NULL_TREE;
6263
6264   for (;; ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
6265     {
6266       if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
6267         {
6268           step = array_ref_element_size (ref);
6269
6270           if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
6271             continue;
6272
6273           itype = TREE_TYPE (step);
6274
6275           /* If the type sizes do not match, we might run into problems
6276              when one of them would overflow.  */
6277           if (TYPE_PRECISION (itype) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (s)))
6278             continue;
6279
6280           if (!operand_equal_p (step, fold_convert (itype, s), 0))
6281             continue;
6282
6283           delta = fold_convert (itype, delta);
6284           break;
6285         }
6286
6287       if (!handled_component_p (ref))
6288         return NULL_TREE;
6289     }
6290
6291   /* We found the suitable array reference.  So copy everything up to it,
6292      and replace the index.  */
6293
6294   pref = TREE_OPERAND (addr, 0);
6295   ret = copy_node (pref);
6296   pos = ret;
6297
6298   while (pref != ref)
6299     {
6300       pref = TREE_OPERAND (pref, 0);
6301       TREE_OPERAND (pos, 0) = copy_node (pref);
6302       pos = TREE_OPERAND (pos, 0);
6303     }
6304
6305   TREE_OPERAND (pos, 1) = fold_build2 (code, itype,
6306                                        TREE_OPERAND (pos, 1),
6307                                        delta);
6308
6309   return build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (addr), ret);
6310 }
6311
6312
6313 /* Fold A < X && A + 1 > Y to A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
6314    means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
6315    A < X <= MAX.  INEQ is A + 1 > Y, BOUND is A < X.  */
6316
6317 static tree
6318 fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (tree ineq, tree bound)
6319 {
6320   tree a, typea, type = TREE_TYPE (ineq), a1, diff, y;
6321
6322   if (TREE_CODE (bound) == LT_EXPR)
6323     a = TREE_OPERAND (bound, 0);
6324   else if (TREE_CODE (bound) == GT_EXPR)
6325     a = TREE_OPERAND (bound, 1);
6326   else
6327     return NULL_TREE;
6328
6329   typea = TREE_TYPE (a);
6330   if (!INTEGRAL_TYPE_P (typea)
6331       && !POINTER_TYPE_P (typea))
6332     return NULL_TREE;
6333
6334   if (TREE_CODE (ineq) == LT_EXPR)
6335     {
6336       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6337       y = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6338     }
6339   else if (TREE_CODE (ineq) == GT_EXPR)
6340     {
6341       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6342       y = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6343     }
6344   else
6345     return NULL_TREE;
6346
6347   if (TREE_TYPE (a1) != typea)
6348     return NULL_TREE;
6349
6350   diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, typea, a1, a);
6351   if (!integer_onep (diff))
6352     return NULL_TREE;
6353
6354   return fold_build2 (GE_EXPR, type, a, y);
6355 }
6356
6357 /* Fold complex addition when both components are accessible by parts.
6358    Return non-null if successful.  CODE should be PLUS_EXPR for addition,
6359    or MINUS_EXPR for subtraction.  */
6360
6361 static tree
6362 fold_complex_add (tree type, tree ac, tree bc, enum tree_code code)
6363 {
6364   tree ar, ai, br, bi, rr, ri, inner_type;
6365
6366   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6367     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6368   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6369     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6370   else
6371     return NULL;
6372
6373   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6374     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6375   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6376     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6377   else
6378     return NULL;
6379
6380   inner_type = TREE_TYPE (type);
6381
6382   rr = fold_build2 (code, inner_type, ar, br);
6383   ri = fold_build2 (code, inner_type, ai, bi);
6384
6385   return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri);
6386 }
6387
6388 /* Perform some simplifications of complex multiplication when one or more
6389    of the components are constants or zeros.  Return non-null if successful.  */
6390
6391 tree
6392 fold_complex_mult_parts (tree type, tree ar, tree ai, tree br, tree bi)
6393 {
6394   tree rr, ri, inner_type, zero;
6395   bool ar0, ai0, br0, bi0, bi1;
6396
6397   inner_type = TREE_TYPE (type);
6398   zero = NULL;
6399
6400   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (inner_type))
6401     {
6402       ar0 = ai0 = br0 = bi0 = bi1 = false;
6403
6404       /* We're only interested in +0.0 here, thus we don't use real_zerop.  */
6405
6406       if (TREE_CODE (ar) == REAL_CST
6407           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ar), dconst0))
6408         ar0 = true, zero = ar;
6409
6410       if (TREE_CODE (ai) == REAL_CST
6411           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ai), dconst0))
6412         ai0 = true, zero = ai;
6413
6414       if (TREE_CODE (br) == REAL_CST
6415           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (br), dconst0))
6416         br0 = true, zero = br;
6417
6418       if (TREE_CODE (bi) == REAL_CST)
6419         {
6420           if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst0))
6421             bi0 = true, zero = bi;
6422           else if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst1))
6423             bi1 = true;
6424         }
6425     }
6426   else
6427     {
6428       ar0 = integer_zerop (ar);
6429       if (ar0)
6430         zero = ar;
6431       ai0 = integer_zerop (ai);
6432       if (ai0)
6433         zero = ai;
6434       br0 = integer_zerop (br);
6435       if (br0)
6436         zero = br;
6437       bi0 = integer_zerop (bi);
6438       if (bi0)
6439         {
6440           zero = bi;
6441           bi1 = false;
6442         }
6443       else
6444         bi1 = integer_onep (bi);
6445     }
6446
6447   /* We won't optimize anything below unless something is zero.  */
6448   if (zero == NULL)
6449     return NULL;
6450
6451   if (ai0 && br0 && bi1)
6452     {
6453       rr = zero;
6454       ri = ar;
6455     }
6456   else if (ai0 && bi0)
6457     {
6458       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br);
6459       ri = zero;
6460     }
6461   else if (ai0 && br0)
6462     {
6463       rr = zero;
6464       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi);
6465     }
6466   else if (ar0 && bi0)
6467     {
6468       rr = zero;
6469       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br);
6470     }
6471   else if (ar0 && br0)
6472     {
6473       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi);
6474       rr = fold_build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr);
6475       ri = zero;
6476     }
6477   else if (bi0)
6478     {
6479       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br);
6480       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br);
6481     }
6482   else if (ai0)
6483     {
6484       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br);
6485       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi);
6486     }
6487   else if (br0)
6488     {
6489       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi);
6490       rr = fold_build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr);
6491       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi);
6492     }
6493   else if (ar0)
6494     {
6495       rr = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi);
6496       rr = fold_build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr);
6497       ri = fold_build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br);
6498     }
6499   else
6500     return NULL;
6501
6502   return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri);
6503 }
6504
6505 static tree
6506 fold_complex_mult (tree type, tree ac, tree bc)
6507 {
6508   tree ar, ai, br, bi;
6509
6510   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6511     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6512   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6513     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6514   else
6515     return NULL;
6516
6517   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6518     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6519   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6520     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6521   else
6522     return NULL;
6523
6524   return fold_complex_mult_parts (type, ar, ai, br, bi);
6525 }
6526
6527 /* Perform some simplifications of complex division when one or more of
6528    the components are constants or zeros.  Return non-null if successful.  */
6529
6530 tree
6531 fold_complex_div_parts (tree type, tree ar, tree ai, tree br, tree bi,
6532                         enum tree_code code)
6533 {
6534   tree rr, ri, inner_type, zero;
6535   bool ar0, ai0, br0, bi0, bi1;
6536
6537   inner_type = TREE_TYPE (type);
6538   zero = NULL;
6539
6540   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (inner_type))
6541     {
6542       ar0 = ai0 = br0 = bi0 = bi1 = false;
6543
6544       /* We're only interested in +0.0 here, thus we don't use real_zerop.  */
6545
6546       if (TREE_CODE (ar) == REAL_CST
6547           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ar), dconst0))
6548         ar0 = true, zero = ar;
6549
6550       if (TREE_CODE (ai) == REAL_CST
6551           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ai), dconst0))
6552         ai0 = true, zero = ai;
6553
6554       if (TREE_CODE (br) == REAL_CST
6555           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (br), dconst0))
6556         br0 = true, zero = br;
6557
6558       if (TREE_CODE (bi) == REAL_CST)
6559         {
6560           if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst0))
6561             bi0 = true, zero = bi;
6562           else if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst1))
6563             bi1 = true;
6564         }
6565     }
6566   else
6567     {
6568       ar0 = integer_zerop (ar);
6569       if (ar0)
6570         zero = ar;
6571       ai0 = integer_zerop (ai);
6572       if (ai0)
6573         zero = ai;
6574       br0 = integer_zerop (br);
6575       if (br0)
6576         zero = br;
6577       bi0 = integer_zerop (bi);
6578       if (bi0)
6579         {
6580           zero = bi;
6581           bi1 = false;
6582         }
6583       else
6584         bi1 = integer_onep (bi);
6585     }
6586
6587   /* We won't optimize anything below unless something is zero.  */
6588   if (zero == NULL)
6589     return NULL;
6590
6591   if (ai0 && bi0)
6592     {
6593       rr = fold_build2 (code, inner_type, ar, br);
6594       ri = zero;
6595     }
6596   else if (ai0 && br0)
6597     {
6598       rr = zero;
6599       ri = fold_build2 (code, inner_type, ar, bi);
6600       ri = fold_build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, ri);
6601     }
6602   else if (ar0 && bi0)
6603     {
6604       rr = zero;
6605       ri = fold_build2 (code, inner_type, ai, br);
6606     }
6607   else if (ar0 && br0)
6608     {
6609       rr = fold_build2 (code, inner_type, ai, bi);
6610       ri = zero;
6611     }
6612   else if (bi0)
6613     {
6614       rr = fold_build2 (code, inner_type, ar, br);
6615       ri = fold_build2 (code, inner_type, ai, br);
6616     }
6617   else if (br0)
6618     {
6619       rr = fold_build2 (code, inner_type, ai, bi);
6620       ri = fold_build2 (code, inner_type, ar, bi);
6621       ri = fold_build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, ri);
6622     }
6623   else
6624     return NULL;
6625
6626   return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri);
6627 }
6628
6629 static tree
6630 fold_complex_div (tree type, tree ac, tree bc, enum tree_code code)
6631 {
6632   tree ar, ai, br, bi;
6633
6634   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6635     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6636   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6637     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6638   else
6639     return NULL;
6640
6641   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6642     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6643   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6644     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6645   else
6646     return NULL;
6647
6648   return fold_complex_div_parts (type, ar, ai, br, bi, code);
6649 }
6650
6651 /* Fold a unary expression of code CODE and type TYPE with operand
6652    OP0.  Return the folded expression if folding is successful.
6653    Otherwise, return NULL_TREE.  */
6654
6655 static tree
6656 fold_unary (enum tree_code code, tree type, tree op0)
6657 {
6658   tree tem;
6659   tree arg0;
6660   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
6661
6662   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
6663               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 1);
6664
6665   arg0 = op0;
6666   if (arg0)
6667     {
6668       if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
6669         {
6670           /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type matters.  */
6671           STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6672         }
6673       else
6674         {
6675           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This
6676              is safe for every expression, except for a comparison
6677              expression because its signedness is derived from its
6678              operands.
6679
6680              Note that this is done as an internal manipulation within
6681              the constant folder, in order to find the simplest
6682              representation of the arguments so that their form can be
6683              studied.  In any cases, the appropriate type conversions
6684              should be put back in the tree that will get out of the
6685              constant folder.  */
6686           STRIP_NOPS (arg0);
6687         }
6688     }
6689
6690   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
6691     {
6692       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6693         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6694                        fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6695       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
6696         {
6697           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6698           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
6699           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
6700             arg01 = fold_build1 (code, type, arg01);
6701           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
6702             arg02 = fold_build1 (code, type, arg02);
6703           tem = fold_build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6704                              arg01, arg02);
6705
6706           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
6707              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
6708              it is a conversion from integer to integer and the
6709              result precision is no wider than a word since such a
6710              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
6711              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
6712              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
6713              conversion out and then back in.  */
6714
6715           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6716                || code == NON_LVALUE_EXPR)
6717               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
6718               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
6719               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
6720               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
6721               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
6722               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
6723                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
6724               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
6725                      && (INTEGRAL_TYPE_P
6726                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
6727                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
6728                   || flag_syntax_only))
6729             tem = build1 (code, type,
6730                           build3 (COND_EXPR,
6731                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6732                                              (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
6733                                   TREE_OPERAND (tem, 0),
6734                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
6735                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
6736           return tem;
6737         }
6738       else if (COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6739         {
6740           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6741             {
6742               arg0 = copy_node (arg0);
6743               TREE_TYPE (arg0) = type;
6744               return arg0;
6745             }
6746           else if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
6747             return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0,
6748                                 fold_build1 (code, type,
6749                                              integer_one_node),
6750                                 fold_build1 (code, type,
6751                                              integer_zero_node));
6752         }
6753    }
6754
6755   switch (code)
6756     {
6757     case NOP_EXPR:
6758     case FLOAT_EXPR:
6759     case CONVERT_EXPR:
6760     case FIX_TRUNC_EXPR:
6761     case FIX_CEIL_EXPR:
6762     case FIX_FLOOR_EXPR:
6763     case FIX_ROUND_EXPR:
6764       if (TREE_TYPE (op0) == type)
6765         return op0;
6766
6767       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
6768       if (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
6769           || TREE_CODE (op0) == CONVERT_EXPR)
6770         {
6771           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0));
6772           tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
6773           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
6774           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
6775           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
6776           int inside_vec = TREE_CODE (inside_type) == VECTOR_TYPE;
6777           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
6778           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
6779           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
6780           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
6781           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
6782           int inter_vec = TREE_CODE (inter_type) == VECTOR_TYPE;
6783           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
6784           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
6785           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
6786           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
6787           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
6788           int final_vec = TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE;
6789           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
6790           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
6791
6792           /* In addition to the cases of two conversions in a row
6793              handled below, if we are converting something to its own
6794              type via an object of identical or wider precision, neither
6795              conversion is needed.  */
6796           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
6797               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
6798               && inter_prec >= final_prec)
6799             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6800
6801           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
6802              float or both integer, we don't need the middle conversion if
6803              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
6804              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
6805              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
6806              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
6807           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
6808                || (inter_float && inside_float)
6809                || (inter_vec && inside_vec))
6810               && inter_prec >= inside_prec
6811               && (inter_float || inter_vec
6812                   || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
6813               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6814                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6815               && ! final_ptr
6816               && (! final_vec || inter_prec == inside_prec))
6817             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6818
6819           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
6820              replace that by a single zero-extension.  */
6821           if (inside_int && inter_int && final_int
6822               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
6823               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
6824             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6825
6826           /* Two conversions in a row are not needed unless:
6827              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
6828              - some conversion is a vector (overstrict for now), or
6829              - the intermediate type is narrower than both initial and
6830                final, or
6831              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
6832                and the outermost type is wider than the intermediate, or
6833              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
6834                intermediate and final types differ, or
6835              - the final type is a pointer type and the precisions of the
6836                initial and intermediate types differ.  */
6837           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
6838               && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
6839               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
6840               && ! (inside_int && inter_int
6841                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
6842                     && inter_prec < final_prec)
6843               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
6844                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
6845               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
6846               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
6847               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6848                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6849               && ! final_ptr)
6850             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6851         }
6852
6853       if (TREE_CODE (op0) == MODIFY_EXPR
6854           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (op0, 1))
6855           /* Detect assigning a bitfield.  */
6856           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == COMPONENT_REF
6857                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 1))))
6858         {
6859           /* Don't leave an assignment inside a conversion
6860              unless assigning a bitfield.  */
6861           tem = fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 1));
6862           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
6863           tem = build2 (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), op0, tem);
6864           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
6865           TREE_USED (tem) = 1;
6866           return tem;
6867         }
6868
6869       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
6870          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
6871          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
6872       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6873           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
6874           && TREE_CODE (op0) == BIT_AND_EXPR
6875           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
6876         {
6877           tree and = op0;
6878           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
6879           int change = 0;
6880
6881           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
6882               || (TYPE_PRECISION (type)
6883                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
6884             change = 1;
6885           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
6886                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6887                    && host_integerp (and1, 1))
6888             {
6889               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
6890
6891               cst = tree_low_cst (and1, 1);
6892               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
6893                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
6894               change = (cst == 0);
6895 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6896               if (change
6897                   && !flag_syntax_only
6898                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
6899                       == ZERO_EXTEND))
6900                 {
6901                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
6902                   and0 = fold_convert (uns, and0);
6903                   and1 = fold_convert (uns, and1);
6904                 }
6905 #endif
6906             }
6907           if (change)
6908             {
6909               tem = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (and1),
6910                                         TREE_INT_CST_HIGH (and1));
6911               tem = force_fit_type (tem, 0, TREE_OVERFLOW (and1),
6912                                     TREE_CONSTANT_OVERFLOW (and1));
6913               return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
6914                                   fold_convert (type, and0), tem);
6915             }
6916         }
6917
6918       /* Convert (T1)((T2)X op Y) into (T1)X op Y, for pointer types T1 and
6919          T2 being pointers to types of the same size.  */
6920       if (POINTER_TYPE_P (type)
6921           && BINARY_CLASS_P (arg0)
6922           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
6923           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
6924         {
6925           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6926           tree t0 = type;
6927           tree t1 = TREE_TYPE (arg00);
6928           tree tt0 = TREE_TYPE (t0);
6929           tree tt1 = TREE_TYPE (t1);
6930           tree s0 = TYPE_SIZE (tt0);
6931           tree s1 = TYPE_SIZE (tt1);
6932
6933           if (s0 && s1 && operand_equal_p (s0, s1, OEP_ONLY_CONST))
6934             return build2 (TREE_CODE (arg0), t0, fold_convert (t0, arg00),
6935                            TREE_OPERAND (arg0, 1));
6936         }
6937
6938       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
6939       return tem ? tem : NULL_TREE;
6940
6941     case VIEW_CONVERT_EXPR:
6942       if (TREE_CODE (op0) == VIEW_CONVERT_EXPR)
6943         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6944       return NULL_TREE;
6945
6946     case NEGATE_EXPR:
6947       if (negate_expr_p (arg0))
6948         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
6949       /* Convert - (~A) to A + 1.  */
6950       if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
6951         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6952                             build_int_cst (type, 1));
6953       return NULL_TREE;
6954
6955     case ABS_EXPR:
6956       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6957         return fold_abs_const (arg0, type);
6958       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
6959         return fold_build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
6960       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
6961       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
6962                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
6963         {
6964           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
6965           if (targ0 != arg0)
6966             return fold_convert (type, fold_build1 (ABS_EXPR,
6967                                                     TREE_TYPE (targ0),
6968                                                     targ0));
6969         }
6970       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0))
6971         return arg0;
6972
6973       /* Strip sign ops from argument.  */
6974       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
6975         {
6976           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
6977           if (tem)
6978             return fold_build1 (ABS_EXPR, type, fold_convert (type, tem));
6979         }
6980       return NULL_TREE;
6981
6982     case CONJ_EXPR:
6983       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
6984         return fold_convert (type, arg0);
6985       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
6986         return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
6987                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
6988                        negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6989       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6990         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
6991                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
6992       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
6993         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
6994                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
6995                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
6996                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
6997                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6998       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
6999         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7000       return NULL_TREE;
7001
7002     case BIT_NOT_EXPR:
7003       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
7004         return fold_not_const (arg0, type);
7005       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
7006         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7007       /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
7008       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7009         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7010                             build_int_cst (type, 1));
7011       /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
7012       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7013                && ((TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7014                     && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7015                    || (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7016                        && integer_all_onesp (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7017         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7018       /* Convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
7019       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7020                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7021                                      fold_convert (type,
7022                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7023         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type, tem,
7024                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7025       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7026                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7027                                      fold_convert (type,
7028                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7029         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7030                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)), tem);
7031
7032       return NULL_TREE;
7033
7034     case TRUTH_NOT_EXPR:
7035       /* The argument to invert_truthvalue must have Boolean type.  */
7036       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
7037           arg0 = fold_convert (boolean_type_node, arg0);
7038
7039       /* Note that the operand of this must be an int
7040          and its values must be 0 or 1.
7041          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
7042          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
7043       tem = invert_truthvalue (arg0);
7044       /* Avoid infinite recursion.  */
7045       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
7046         return NULL_TREE;
7047       return fold_convert (type, tem);
7048
7049     case REALPART_EXPR:
7050       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7051         return NULL_TREE;
7052       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7053         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7054                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
7055       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7056         return TREE_REALPART (arg0);
7057       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7058         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7059                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7060                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7061                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7062                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7063       return NULL_TREE;
7064
7065     case IMAGPART_EXPR:
7066       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7067         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7068       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7069         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7070                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
7071       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7072         return TREE_IMAGPART (arg0);
7073       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7074         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7075                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7076                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7077                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7078                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7079       return NULL_TREE;
7080
7081     default:
7082       return NULL_TREE;
7083     } /* switch (code) */
7084 }
7085
7086 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
7087    OP0 and OP1.  Return the folded expression if folding is
7088    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
7089
7090 static tree
7091 fold_binary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
7092 {
7093   tree t1 = NULL_TREE;
7094   tree tem;
7095   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
7096   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
7097
7098   /* WINS will be nonzero when the switch is done
7099      if all operands are constant.  */
7100   int wins = 1;
7101
7102   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
7103               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 2);
7104
7105   arg0 = op0;
7106   arg1 = op1;
7107
7108   if (arg0)
7109     {
7110       tree subop;
7111
7112       /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7113          safe for every expression, except for a comparison expression
7114          because its signedness is derived from its operands.  So, in
7115          the latter case, only strip conversions that don't change the
7116          signedness.
7117
7118          Note that this is done as an internal manipulation within the
7119          constant folder, in order to find the simplest representation
7120          of the arguments so that their form can be studied.  In any
7121          cases, the appropriate type conversions should be put back in
7122          the tree that will get out of the constant folder.  */
7123       if (kind == tcc_comparison)
7124         STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
7125       else
7126         STRIP_NOPS (arg0);
7127
7128       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7129         subop = TREE_REALPART (arg0);
7130       else
7131         subop = arg0;
7132
7133       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
7134           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
7135         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
7136            static var addresses are constant but we can't
7137            do arithmetic on them.  */
7138         wins = 0;
7139     }
7140
7141   if (arg1)
7142     {
7143       tree subop;
7144
7145       /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7146          safe for every expression, except for a comparison expression
7147          because its signedness is derived from its operands.  So, in
7148          the latter case, only strip conversions that don't change the
7149          signedness.
7150
7151          Note that this is done as an internal manipulation within the
7152          constant folder, in order to find the simplest representation
7153          of the arguments so that their form can be studied.  In any
7154          cases, the appropriate type conversions should be put back in
7155          the tree that will get out of the constant folder.  */
7156       if (kind == tcc_comparison)
7157         STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
7158       else
7159         STRIP_NOPS (arg1);
7160
7161       if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
7162         subop = TREE_REALPART (arg1);
7163       else
7164         subop = arg1;
7165
7166       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
7167           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
7168         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
7169            static var addresses are constant but we can't
7170            do arithmetic on them.  */
7171         wins = 0;
7172     }
7173
7174   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
7175      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
7176   if (commutative_tree_code (code)
7177       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7178     return fold_build2 (code, type, op1, op0);
7179
7180   /* Now WINS is set as described above,
7181      ARG0 is the first operand of EXPR,
7182      and ARG1 is the second operand (if it has more than one operand).
7183
7184      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
7185      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
7186      operation inside the compound or conditional to see if any folding
7187      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
7188      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
7189      expand_expr.
7190
7191      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
7192      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
7193      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
7194      code below would make the expression more complex.  Change it to a
7195      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
7196      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
7197
7198   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
7199        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7200       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7201            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7202                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7203                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
7204           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7205               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7206                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7207                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
7208     {
7209       tem = fold_build2 (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
7210                          : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
7211                          : TRUTH_XOR_EXPR,
7212                          boolean_type_node,
7213                          fold_convert (boolean_type_node, arg0),
7214                          fold_convert (boolean_type_node, arg1));
7215
7216       if (code == EQ_EXPR)
7217         tem = invert_truthvalue (tem);
7218
7219       return fold_convert (type, tem);
7220     }
7221
7222   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7223            && TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7224     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7225                    fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
7226   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7227            && TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR)
7228     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7229                    fold_build2 (code, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7230   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
7231            || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
7232     {
7233       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7234         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7235                        fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7236                                     arg1));
7237       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
7238           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7239         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7240                        fold_build2 (code, type,
7241                                     arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7242
7243       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
7244         {
7245           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7246                                                      arg0, arg1,
7247                                                      /*cond_first_p=*/1);
7248           if (tem != NULL_TREE)
7249             return tem;
7250         }
7251
7252       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
7253         {
7254           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7255                                                      arg1, arg0,
7256                                                      /*cond_first_p=*/0);
7257           if (tem != NULL_TREE)
7258             return tem;
7259         }
7260     }
7261
7262   switch (code)
7263     {
7264     case PLUS_EXPR:
7265       /* A + (-B) -> A - B */
7266       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7267         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7268                             fold_convert (type, arg0),
7269                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7270       /* (-A) + B -> B - A */
7271       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7272           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
7273         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7274                             fold_convert (type, arg1),
7275                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7276       /* Convert ~A + 1 to -A.  */
7277       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7278           && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
7279           && integer_onep (arg1))
7280         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7281
7282       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7283         {
7284           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, PLUS_EXPR);
7285           if (tem)
7286             return tem;
7287         }
7288
7289       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7290         {
7291           if (integer_zerop (arg1))
7292             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7293
7294           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
7295              with a constant, and the two constants have no bits in common,
7296              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
7297              simplifications.  */
7298           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7299               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7300               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7301               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
7302               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
7303                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7304                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
7305             {
7306               code = BIT_IOR_EXPR;
7307               goto bit_ior;
7308             }
7309
7310           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
7311              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
7312              take advantage of the factoring cases below.  */
7313           if (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7314                 || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7315                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7316               || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7317                    || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
7318                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
7319             {
7320               tree parg0, parg1, parg, marg;
7321               enum tree_code pcode;
7322
7323               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7324                 parg = arg0, marg = arg1;
7325               else
7326                 parg = arg1, marg = arg0;
7327               pcode = TREE_CODE (parg);
7328               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
7329               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
7330               STRIP_NOPS (parg0);
7331               STRIP_NOPS (parg1);
7332
7333               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
7334                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
7335                 return fold_build2 (pcode, type,
7336                                     fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7337                                                  fold_convert (type, parg0),
7338                                                  fold_convert (type, marg)),
7339                                     fold_convert (type, parg1));
7340               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
7341                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
7342                 return fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7343                                     fold_convert (type, parg0),
7344                                     fold_build2 (pcode, type,
7345                                                  fold_convert (type, marg),
7346                                                  fold_convert (type,
7347                                                                parg1)));
7348             }
7349
7350           if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7351             {
7352               tree arg00, arg01, arg10, arg11;
7353               tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
7354
7355               /* (A * C) + (B * C) -> (A+B) * C.
7356                  We are most concerned about the case where C is a constant,
7357                  but other combinations show up during loop reduction.  Since
7358                  it is not difficult, try all four possibilities.  */
7359
7360               arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7361               arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7362               arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7363               arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7364               same = NULL_TREE;
7365
7366               if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7367                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
7368               else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7369                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
7370               else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
7371                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
7372               else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
7373                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
7374
7375               /* No identical multiplicands; see if we can find a common
7376                  power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
7377                  can help in multi-dimensional array access.  */
7378               else if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
7379                        && TREE_CODE (arg11) == INTEGER_CST
7380                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg01) == 0
7381                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg11) == 0)
7382                 {
7383                   HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
7384                   int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
7385                   int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
7386
7387                   /* Move min of absolute values to int11.  */
7388                   if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
7389                       < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
7390                     {
7391                       tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
7392                       alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
7393                       alt0 = arg01, arg01 = arg11, arg11 = alt0;
7394                     }
7395
7396                   if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
7397                     {
7398                       alt0 = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00,
7399                                           build_int_cst (NULL_TREE,
7400                                                          int01 / int11));
7401                       alt1 = arg10;
7402                       same = arg11;
7403                     }
7404                 }
7405
7406               if (same)
7407                 return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7408                                     fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7409                                                  fold_convert (type, alt0),
7410                                                  fold_convert (type, alt1)),
7411                                     fold_convert (type, same));
7412             }
7413
7414           /* Try replacing &a[i1] + c * i2 with &a[i1 + i2], if c is step
7415              of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7416              expressions.  */
7417           if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7418               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7419             {
7420               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg0, arg1);
7421               if (tem)
7422                 return fold_convert (type, fold (tem));
7423             }
7424           else if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7425                    && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7426             {
7427               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg1, arg0);
7428               if (tem)
7429                 return fold_convert (type, fold (tem));
7430             }
7431         }
7432       else
7433         {
7434           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
7435           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
7436             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7437
7438           /* Likewise if the operands are reversed.  */
7439           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7440             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7441
7442           /* Convert X + -C into X - C.  */
7443           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7444               && REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1)))
7445             {
7446               tem = fold_negate_const (arg1, type);
7447               if (!TREE_OVERFLOW (arg1) || !flag_trapping_math)
7448                 return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7449                                     fold_convert (type, arg0),
7450                                     fold_convert (type, tem));
7451             }
7452
7453           /* Convert x+x into x*2.0.  */
7454           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7455               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7456             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7457                                 build_real (type, dconst2));
7458
7459           /* Convert x*c+x into x*(c+1).  */
7460           if (flag_unsafe_math_optimizations
7461               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7462               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7463               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7464               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
7465             {
7466               REAL_VALUE_TYPE c;
7467
7468               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7469               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7470               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg1,
7471                                   build_real (type, c));
7472             }
7473
7474           /* Convert x+x*c into x*(c+1).  */
7475           if (flag_unsafe_math_optimizations
7476               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7477               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7478               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7479               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
7480             {
7481               REAL_VALUE_TYPE c;
7482
7483               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7484               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7485               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7486                                   build_real (type, c));
7487             }
7488
7489           /* Convert x*c1+x*c2 into x*(c1+c2).  */
7490           if (flag_unsafe_math_optimizations
7491               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7492               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7493               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7494               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7495               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7496               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7497               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7498                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7499             {
7500               REAL_VALUE_TYPE c1, c2;
7501
7502               c1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7503               c2 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7504               real_arithmetic (&c1, PLUS_EXPR, &c1, &c2);
7505               return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7506                                   TREE_OPERAND (arg0, 0),
7507                                   build_real (type, c1));
7508             }
7509           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.  */
7510           if (flag_unsafe_math_optimizations
7511               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7512               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
7513             {
7514               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7515               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7516               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
7517                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
7518                 {
7519                   tree tree0;
7520                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10);
7521                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11);
7522                 }
7523             }
7524           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).  */
7525           if (flag_unsafe_math_optimizations
7526               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7527               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
7528             {
7529               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7530               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7531               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
7532                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
7533                 {
7534                   tree tree0;
7535                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1);
7536                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0);
7537                 }
7538             }
7539         }
7540
7541      bit_rotate:
7542       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
7543          is a rotate of A by C1 bits.  */
7544       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
7545          is a rotate of A by B bits.  */
7546       {
7547         enum tree_code code0, code1;
7548         code0 = TREE_CODE (arg0);
7549         code1 = TREE_CODE (arg1);
7550         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
7551              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
7552             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7553                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
7554             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7555           {
7556             tree tree01, tree11;
7557             enum tree_code code01, code11;
7558
7559             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7560             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7561             STRIP_NOPS (tree01);
7562             STRIP_NOPS (tree11);
7563             code01 = TREE_CODE (tree01);
7564             code11 = TREE_CODE (tree11);
7565             if (code01 == INTEGER_CST
7566                 && code11 == INTEGER_CST
7567                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
7568                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
7569                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
7570                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7571               return build2 (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7572                              code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
7573             else if (code11 == MINUS_EXPR)
7574               {
7575                 tree tree110, tree111;
7576                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
7577                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
7578                 STRIP_NOPS (tree110);
7579                 STRIP_NOPS (tree111);
7580                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
7581                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
7582                                               TYPE_PRECISION
7583                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7584                                                           (arg0, 0))))
7585                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
7586                   return build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
7587                                   ? LROTATE_EXPR
7588                                   : RROTATE_EXPR),
7589                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
7590               }
7591             else if (code01 == MINUS_EXPR)
7592               {
7593                 tree tree010, tree011;
7594                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
7595                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
7596                 STRIP_NOPS (tree010);
7597                 STRIP_NOPS (tree011);
7598                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
7599                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
7600                                               TYPE_PRECISION
7601                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7602                                                           (arg0, 0))))
7603                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
7604                   return build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
7605                                   ? LROTATE_EXPR
7606                                   : RROTATE_EXPR),
7607                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
7608               }
7609           }
7610       }
7611
7612     associate:
7613       /* In most languages, can't associate operations on floats through
7614          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
7615          don't associate floats at all, unless the user has specified
7616          -funsafe-math-optimizations.  */
7617
7618       if (! wins
7619           && (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7620         {
7621           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
7622           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
7623
7624           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
7625              associate each group together, the constants with literals,
7626              then the result with variables.  This increases the chances of
7627              literals being recombined later and of generating relocatable
7628              expressions for the sum of a constant and literal.  */
7629           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
7630           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
7631                              code == MINUS_EXPR);
7632
7633           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
7634              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
7635           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
7636                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
7637                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
7638                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
7639             {
7640               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
7641               if (code == MINUS_EXPR)
7642                 code = PLUS_EXPR;
7643
7644               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
7645               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
7646               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
7647               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
7648
7649               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
7650                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
7651                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
7652                  unsigned constants are subtracted, like in the following
7653                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
7654               if (minus_lit0 && lit0)
7655                 {
7656                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
7657                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
7658                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
7659                     {
7660                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
7661                                                     MINUS_EXPR, type);
7662                       lit0 = 0;
7663                     }
7664                   else
7665                     {
7666                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
7667                                               MINUS_EXPR, type);
7668                       minus_lit0 = 0;
7669                     }
7670                 }
7671               if (minus_lit0)
7672                 {
7673                   if (con0 == 0)
7674                     return fold_convert (type,
7675                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
7676                                                           MINUS_EXPR, type));
7677                   else
7678                     {
7679                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
7680                                               MINUS_EXPR, type);
7681                       return fold_convert (type,
7682                                            associate_trees (var0, con0,
7683                                                             PLUS_EXPR, type));
7684                     }
7685                 }
7686
7687               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
7688               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
7689                                                           code, type));
7690             }
7691         }
7692
7693     binary:
7694       if (wins)
7695         t1 = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
7696       if (t1 != NULL_TREE)
7697         {
7698           /* The return value should always have
7699              the same type as the original expression.  */
7700           if (TREE_TYPE (t1) != type)
7701             t1 = fold_convert (type, t1);
7702
7703           return t1;
7704         }
7705       return NULL_TREE;
7706
7707     case MINUS_EXPR:
7708       /* A - (-B) -> A + B */
7709       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7710         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
7711       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
7712       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7713           && (FLOAT_TYPE_P (type)
7714               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
7715           && negate_expr_p (arg1)
7716           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
7717         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
7718                             TREE_OPERAND (arg0, 0));
7719       /* Convert -A - 1 to ~A.  */
7720       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7721           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7722           && integer_onep (arg1))
7723         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7724
7725       /* Convert -1 - A to ~A.  */
7726       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7727           && integer_all_onesp (arg0))
7728         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg1);
7729
7730       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7731         {
7732           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, MINUS_EXPR);
7733           if (tem)
7734             return tem;
7735         }
7736
7737       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7738         {
7739           if (! wins && integer_zerop (arg0))
7740             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7741           if (integer_zerop (arg1))
7742             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7743
7744           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
7745           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
7746               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
7747             {
7748               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7749                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7750                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7751                                                  TREE_OPERAND (arg1, 0)),
7752                                     arg0);
7753               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7754                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7755                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7756                                                  TREE_OPERAND (arg1, 1)),
7757                                     arg0);
7758             }
7759
7760           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
7761              any power of 2 minus 1.  */
7762           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7763               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7764               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7765                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7766             {
7767               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7768               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7769               tree tem = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0);
7770
7771               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
7772                 {
7773                   tem = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7774                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1);
7775                   return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, tem, mask1);
7776                 }
7777             }
7778         }
7779
7780       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
7781       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
7782         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7783
7784       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
7785          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
7786          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
7787       else if (!wins && fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7788         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7789
7790       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
7791          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
7792          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
7793          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
7794          is volatile.  */
7795
7796       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
7797           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7798         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7799
7800       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
7801       if (!wins && negate_expr_p (arg1)
7802           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
7803                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
7804                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
7805                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
7806               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
7807         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, negate_expr (arg1));
7808
7809       /* Try folding difference of addresses.  */
7810       {
7811         HOST_WIDE_INT diff;
7812
7813         if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7814              || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7815             && ptr_difference_const (arg0, arg1, &diff))
7816           return build_int_cst_type (type, diff);
7817       }
7818
7819       /* Try replacing &a[i1] - c * i2 with &a[i1 - i2], if c is step
7820          of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7821          expressions.  */
7822       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7823           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7824         {
7825           tem = try_move_mult_to_index (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
7826           if (tem)
7827             return fold_convert (type, fold (tem));
7828         }
7829
7830       if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7831           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7832           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7833         {
7834           /* (A * C) - (B * C) -> (A-B) * C.  */
7835           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
7836                                TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7837             return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7838                                 fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7839                                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
7840                                              TREE_OPERAND (arg1, 0)),
7841                                 TREE_OPERAND (arg0, 1));
7842           /* (A * C1) - (A * C2) -> A * (C1-C2).  */
7843           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7844                                TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7845             return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7846                                 TREE_OPERAND (arg0, 0),
7847                                 fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7848                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7849                                              TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7850         }
7851
7852       goto associate;
7853
7854     case MULT_EXPR:
7855       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
7856       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
7857         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7858                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
7859                             negate_expr (arg1));
7860       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
7861         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7862                             negate_expr (arg0),
7863                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
7864
7865       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7866         {
7867           tem = fold_complex_mult (type, arg0, arg1);
7868           if (tem)
7869             return tem;
7870         }
7871
7872       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7873         {
7874           if (integer_zerop (arg1))
7875             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7876           if (integer_onep (arg1))
7877             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7878           /* Transform x * -1 into -x.  */
7879           if (integer_all_onesp (arg1))
7880             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7881
7882           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
7883           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
7884               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7885             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
7886                                 TREE_OPERAND (arg1, 1));
7887           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
7888               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
7889             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
7890                                 TREE_OPERAND (arg0, 1));
7891
7892           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7893               && 0 != (tem = extract_muldiv (op0,
7894                                              fold_convert (type, arg1),
7895                                              code, NULL_TREE)))
7896             return fold_convert (type, tem);
7897
7898         }
7899       else
7900         {
7901           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
7902              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
7903              same in modes with signed zeros, since multiplying a
7904              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
7905           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7906               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7907               && real_zerop (arg1))
7908             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7909           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
7910           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7911               && real_onep (arg1))
7912             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7913
7914           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
7915           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7916               && real_minus_onep (arg1))
7917             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7918
7919           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
7920           if (flag_unsafe_math_optimizations
7921               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
7922               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7923               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
7924             {
7925               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7926                                       arg1, 0);
7927               if (tem)
7928                 return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
7929                                     TREE_OPERAND (arg0, 1));
7930             }
7931
7932           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
7933           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7934             {
7935               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7936               if (tem != NULL_TREE)
7937                 {
7938                   tem = fold_convert (type, tem);
7939                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type, tem, tem);
7940                 }
7941             }
7942
7943           if (flag_unsafe_math_optimizations)
7944             {
7945               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
7946               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
7947
7948               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
7949               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
7950                 {
7951                   tree rootfn, arg, arglist;
7952                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7953                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7954
7955                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
7956                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
7957                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
7958                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
7959                     return arg00;
7960
7961                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
7962                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7963                   arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7964                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7965                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
7966                 }
7967
7968               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
7969               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
7970                 {
7971                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7972                   tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7973                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7974                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7975                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7976                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
7977                 }
7978
7979               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
7980               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
7981                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
7982                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
7983                 {
7984                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7985                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7986                                                                      1)));
7987                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7988                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7989                                                                      1)));
7990
7991                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
7992                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7993                     {
7994                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7995                       tree arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7996                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg,
7997                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7998                                                                  arg01));
7999                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8000                     }
8001
8002                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
8003                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
8004                     {
8005                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8006                       tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11);
8007                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
8008                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
8009                                                                  arg));
8010                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8011                     }
8012                 }
8013
8014               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
8015               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8016                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8017                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
8018                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
8019                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
8020                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
8021                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8022                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8023                 {
8024                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
8025
8026                   if (sinfn != NULL_TREE)
8027                     return build_function_call_expr (sinfn,
8028                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
8029                 }
8030
8031               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
8032               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
8033                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
8034                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
8035                 {
8036                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8037                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
8038                                                                      1)));
8039                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
8040                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
8041                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
8042                     {
8043                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8044                       REAL_VALUE_TYPE c;
8045                       tree arg, arglist;
8046
8047                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
8048                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8049                       arg = build_real (type, c);
8050                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8051                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8052                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8053                     }
8054                 }
8055
8056               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
8057               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8058                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8059                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8060                 {
8061                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8062                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
8063                                                                      1)));
8064                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8065                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8066                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8067                     {
8068                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8069                       REAL_VALUE_TYPE c;
8070                       tree arg, arglist;
8071
8072                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
8073                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8074                       arg = build_real (type, c);
8075                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8076                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8077                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8078                     }
8079                 }
8080
8081               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
8082               if (! optimize_size
8083                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8084                 {
8085                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
8086
8087                   if (powfn)
8088                     {
8089                       tree arg = build_real (type, dconst2);
8090                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8091                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8092                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8093                     }
8094                 }
8095             }
8096         }
8097       goto associate;
8098
8099     case BIT_IOR_EXPR:
8100     bit_ior:
8101       if (integer_all_onesp (arg1))
8102         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8103       if (integer_zerop (arg1))
8104         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8105       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8106         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8107
8108       /* ~X | X is -1.  */
8109       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8110           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8111         {
8112           t1 = build_int_cst (type, -1);
8113           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8114           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8115         }
8116
8117       /* X | ~X is -1.  */
8118       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8119           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8120         {
8121           t1 = build_int_cst (type, -1);
8122           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8123           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8124         }
8125
8126       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8127       if (t1 != NULL_TREE)
8128         return t1;
8129
8130       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
8131
8132          This results in more efficient code for machines without a NAND
8133          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8134          which will allow use of NAND instructions provided by the
8135          backend if they exist.  */
8136       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8137           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8138         {
8139           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8140                               build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8141                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8142                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8143         }
8144
8145       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8146          is unsuccessful continue in the association code.  */
8147       goto bit_rotate;
8148
8149     case BIT_XOR_EXPR:
8150       if (integer_zerop (arg1))
8151         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8152       if (integer_all_onesp (arg1))
8153         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0);
8154       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8155         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8156
8157       /* ~X ^ X is -1.  */
8158       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8159           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8160         {
8161           t1 = build_int_cst (type, -1);
8162           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8163           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8164         }
8165
8166       /* X ^ ~X is -1.  */
8167       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8168           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8169         {
8170           t1 = build_int_cst (type, -1);
8171           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8172           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8173         }
8174
8175       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
8176          with a constant, and the two constants have no bits in common,
8177          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
8178          simplifications.  */
8179       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8180           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8181           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8182           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8183           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
8184                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
8185                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
8186         {
8187           code = BIT_IOR_EXPR;
8188           goto bit_ior;
8189         }
8190
8191       /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
8192       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8193           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8194         return fold_build2 (code, type,
8195                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)),
8196                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8197
8198       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8199          is unsuccessful continue in the association code.  */
8200       goto bit_rotate;
8201
8202     case BIT_AND_EXPR:
8203       if (integer_all_onesp (arg1))
8204         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8205       if (integer_zerop (arg1))
8206         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8207       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8208         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8209
8210       /* ~X & X is always zero.  */
8211       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8212           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8213         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8214
8215       /* X & ~X is always zero.  */
8216       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8217           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8218         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8219
8220       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8221       if (t1 != NULL_TREE)
8222         return t1;
8223       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
8224       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
8225           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
8226         {
8227           unsigned int prec
8228             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8229
8230           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8231               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8232                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
8233             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8234         }
8235
8236       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
8237
8238          This results in more efficient code for machines without a NOR
8239          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8240          which will allow use of NOR instructions provided by the
8241          backend if they exist.  */
8242       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8243           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8244         {
8245           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8246                               build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8247                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8248                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8249         }
8250
8251       goto associate;
8252
8253     case RDIV_EXPR:
8254       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
8255          of the constant can represent infinity.  */
8256       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8257           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8258           && real_zerop (arg1))
8259         return NULL_TREE;
8260
8261       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
8262       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8263         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8264                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
8265                             negate_expr (arg1));
8266       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8267         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8268                             negate_expr (arg0),
8269                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
8270
8271       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
8272       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8273           && real_onep (arg1))
8274         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8275
8276       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
8277       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8278           && real_minus_onep (arg1))
8279         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
8280
8281       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
8282          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
8283          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
8284          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
8285          tell if it is or not in a portable manner.  */
8286       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8287         {
8288           if (flag_unsafe_math_optimizations
8289               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
8290                                           arg1, 0)))
8291             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem);
8292           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
8293           if (optimize)
8294             {
8295               REAL_VALUE_TYPE r;
8296               r = TREE_REAL_CST (arg1);
8297               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
8298                 {
8299                   tem = build_real (type, r);
8300                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem);
8301                 }
8302             }
8303         }
8304       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
8305       if (flag_unsafe_math_optimizations
8306           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
8307         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8308                             fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8309                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8310
8311       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
8312       if (flag_unsafe_math_optimizations
8313           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
8314         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8315                             fold_build2 (RDIV_EXPR, type, arg0,
8316                                          TREE_OPERAND (arg1, 0)),
8317                             TREE_OPERAND (arg1, 1));
8318
8319       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
8320       if (flag_unsafe_math_optimizations
8321           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
8322           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
8323           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
8324         {
8325           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
8326                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
8327           if (tem)
8328             return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8329                                 TREE_OPERAND (arg1, 0));
8330         }
8331
8332       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8333         {
8334           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8335           if (tem)
8336             return tem;
8337         }
8338
8339       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8340         {
8341           enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg1);
8342           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
8343           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode))
8344             {
8345               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8346               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8347               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
8348                                               fold_convert (type, arg));
8349               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
8350               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
8351             }
8352
8353           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
8354           if (fcode == BUILT_IN_POW
8355               || fcode == BUILT_IN_POWF
8356               || fcode == BUILT_IN_POWL)
8357             {
8358               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8359               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8360               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8361               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
8362               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
8363                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
8364               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
8365               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
8366             }
8367         }
8368
8369       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8370         {
8371           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8372           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8373
8374           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
8375           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8376                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8377                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
8378               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8379                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8380             {
8381               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8382
8383               if (tanfn != NULL_TREE)
8384                 return build_function_call_expr (tanfn,
8385                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8386             }
8387
8388           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
8389           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8390                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8391                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
8392               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8393                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8394             {
8395               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8396
8397               if (tanfn != NULL_TREE)
8398                 {
8399                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8400                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
8401                   return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8402                                       build_real (type, dconst1), tmp);
8403                 }
8404             }
8405
8406           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
8407           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8408               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8409               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8410             {
8411               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8412               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8413               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8414                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8415                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8416                 {
8417                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8418                   REAL_VALUE_TYPE c;
8419                   tree arg, arglist;
8420
8421                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
8422                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
8423                   arg = build_real (type, c);
8424                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8425                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8426                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8427                 }
8428             }
8429         }
8430       goto binary;
8431
8432     case TRUNC_DIV_EXPR:
8433     case ROUND_DIV_EXPR:
8434     case FLOOR_DIV_EXPR:
8435     case CEIL_DIV_EXPR:
8436     case EXACT_DIV_EXPR:
8437       if (integer_onep (arg1))
8438         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8439       if (integer_zerop (arg1))
8440         return NULL_TREE;
8441       /* X / -1 is -X.  */
8442       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8443           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8444           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8445           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8446         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8447
8448       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
8449          operation, EXACT_DIV_EXPR.
8450
8451          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
8452          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
8453          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
8454       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
8455           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
8456         return fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1);
8457
8458       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8459           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8460         return fold_convert (type, tem);
8461
8462       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8463         {
8464           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8465           if (tem)
8466             return tem;
8467         }
8468       goto binary;
8469
8470     case CEIL_MOD_EXPR:
8471     case FLOOR_MOD_EXPR:
8472     case ROUND_MOD_EXPR:
8473     case TRUNC_MOD_EXPR:
8474       /* X % 1 is always zero, but be sure to preserve any side
8475          effects in X.  */
8476       if (integer_onep (arg1))
8477         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8478
8479       /* X % 0, return X % 0 unchanged so that we can get the
8480          proper warnings and errors.  */
8481       if (integer_zerop (arg1))
8482         return NULL_TREE;
8483
8484       /* 0 % X is always zero, but be sure to preserve any side
8485          effects in X.  Place this after checking for X == 0.  */
8486       if (integer_zerop (arg0))
8487         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8488
8489       /* X % -1 is zero.  */
8490       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8491           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8492           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8493           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8494         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8495
8496       /* Optimize unsigned TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a
8497          BIT_AND_EXPR, i.e. "X % C" into "X & C2".  */
8498       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8499           && TYPE_UNSIGNED (type)
8500           && integer_pow2p (arg1))
8501         {
8502           unsigned HOST_WIDE_INT high, low;
8503           tree mask;
8504           int l;
8505
8506           l = tree_log2 (arg1);
8507           if (l >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8508             {
8509               high = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
8510                       << (l - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)) - 1;
8511               low = -1;
8512             }
8513           else
8514             {
8515               high = 0;
8516               low = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << l) - 1;
8517             }
8518
8519           mask = build_int_cst_wide (type, low, high);
8520           return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8521                               fold_convert (type, arg0), mask);
8522         }
8523
8524       /* X % -C is the same as X % C.  */
8525       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8526           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8527           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8528           && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
8529           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
8530           && !flag_trapv
8531           /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
8532           && !sign_bit_p (arg1, arg1))
8533         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8534                             fold_convert (type, negate_expr (arg1)));
8535
8536       /* X % -Y is the same as X % Y.  */
8537       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8538           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8539           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
8540           && !flag_trapv)
8541         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8542                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8543
8544       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8545           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8546         return fold_convert (type, tem);
8547
8548       goto binary;
8549
8550     case LROTATE_EXPR:
8551     case RROTATE_EXPR:
8552       if (integer_all_onesp (arg0))
8553         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8554       goto shift;
8555
8556     case RSHIFT_EXPR:
8557       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
8558       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
8559         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8560       /* ... fall through ...  */
8561
8562     case LSHIFT_EXPR:
8563     shift:
8564       if (integer_zerop (arg1))
8565         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8566       if (integer_zerop (arg0))
8567         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8568
8569       /* Since negative shift count is not well-defined,
8570          don't try to compute it in the compiler.  */
8571       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
8572         return NULL_TREE;
8573       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
8574          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
8575       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
8576         {
8577           tree tem = build_int_cst (NULL_TREE,
8578                                     GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
8579           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
8580           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
8581           return fold_build2 (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem);
8582         }
8583
8584       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
8585          the second operand of the bit operation both constant,
8586          permute the two operations.  */
8587       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8588           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8589               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8590               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
8591           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8592         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8593                             fold_build2 (code, type,
8594                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1),
8595                             fold_build2 (code, type,
8596                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8597
8598       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
8599          be ignored.  */
8600       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8601           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
8602           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8603           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
8604           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
8605           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8606                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8607               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
8608         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
8609
8610       goto binary;
8611
8612     case MIN_EXPR:
8613       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8614         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8615       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8616           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8617         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8618       goto associate;
8619
8620     case MAX_EXPR:
8621       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8622         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8623       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8624           && TYPE_MAX_VALUE (type)
8625           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8626         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8627       goto associate;
8628
8629     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8630       /* Note that the operands of this must be ints
8631          and their values must be 0 or 1.
8632          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8633       /* If first arg is constant zero, return it.  */
8634       if (integer_zerop (arg0))
8635         return fold_convert (type, arg0);
8636     case TRUTH_AND_EXPR:
8637       /* If either arg is constant true, drop it.  */
8638       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8639         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8640       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
8641           /* Preserve sequence points.  */
8642           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8643         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8644       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
8645          must be evaluated.  */
8646       if (integer_zerop (arg1))
8647         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8648       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
8649          case will be handled here.  */
8650       if (integer_zerop (arg0))
8651         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8652
8653       /* !X && X is always false.  */
8654       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8655           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8656         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8657       /* X && !X is always false.  */
8658       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8659           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8660         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8661
8662       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
8663          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
8664          A < X <= MAX.  */
8665
8666       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
8667           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
8668         {
8669           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg0, arg1);
8670           if (tem)
8671             return fold_build2 (code, type, tem, arg1);
8672
8673           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg1, arg0);
8674           if (tem)
8675             return fold_build2 (code, type, arg0, tem);
8676         }
8677
8678     truth_andor:
8679       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
8680       if (!optimize)
8681         return NULL_TREE;
8682
8683       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
8684          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
8685          truth and/or operations and the transformation will still be
8686          valid.   Also note that we only care about order for the
8687          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
8688          might change the truth-value of A.  */
8689       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8690           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
8691               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
8692               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
8693               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
8694           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8695         {
8696           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8697           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8698           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8699           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8700           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
8701                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
8702                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
8703                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
8704
8705           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
8706             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8707                                 fold_build2 (code, type, a01, a11));
8708           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
8709             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8710                                 fold_build2 (code, type, a01, a10));
8711           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
8712             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a01,
8713                                 fold_build2 (code, type, a00, a11));
8714
8715           /* This case if tricky because we must either have commutative
8716              operators or else A10 must not have side-effects.  */
8717
8718           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
8719                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
8720             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8721                                 fold_build2 (code, type, a00, a10),
8722                                 a01);
8723         }
8724
8725       /* See if we can build a range comparison.  */
8726       if (0 != (tem = fold_range_test (code, type, op0, op1)))
8727         return tem;
8728
8729       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
8730          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
8731          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
8732       if (TREE_CODE (arg0) == code
8733           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
8734                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
8735         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
8736
8737       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
8738         return tem;
8739
8740       return NULL_TREE;
8741
8742     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8743       /* Note that the operands of this must be ints
8744          and their values must be 0 or true.
8745          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8746       /* If first arg is constant true, return it.  */
8747       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8748         return fold_convert (type, arg0);
8749     case TRUTH_OR_EXPR:
8750       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
8751       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
8752         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8753       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
8754           /* Preserve sequence points.  */
8755           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8756         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8757       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
8758          evaluate first arg.  */
8759       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
8760         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8761       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
8762          TRUTH_OR_EXPR.  */
8763       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8764         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8765
8766       /* !X || X is always true.  */
8767       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8768           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8769         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8770       /* X || !X is always true.  */
8771       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8772           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8773         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8774
8775       goto truth_andor;
8776
8777     case TRUTH_XOR_EXPR:
8778       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
8779       if (integer_zerop (arg1))
8780         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8781       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
8782       if (integer_onep (arg1))
8783         {
8784           /* Only call invert_truthvalue if operand is a truth value.  */
8785           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
8786             tem = fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0);
8787           else
8788             tem = invert_truthvalue (arg0);
8789           return non_lvalue (fold_convert (type, tem));
8790         }
8791       /* Identical arguments cancel to zero.  */
8792       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8793         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8794
8795       /* !X ^ X is always true.  */
8796       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8797           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8798         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8799
8800       /* X ^ !X is always true.  */
8801       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8802           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8803         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8804
8805       return NULL_TREE;
8806
8807     case EQ_EXPR:
8808     case NE_EXPR:
8809     case LT_EXPR:
8810     case GT_EXPR:
8811     case LE_EXPR:
8812     case GE_EXPR:
8813       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
8814       if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
8815         return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type, op1, op0);
8816
8817       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
8818          object against zero, then we know the result.  */
8819       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8820           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8821           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8822           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8823           && integer_zerop (arg1))
8824         return constant_boolean_node (code != EQ_EXPR, type);
8825
8826       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
8827          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
8828          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
8829       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8830           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8831           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8832           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8833           && ! lookup_attribute ("alias",
8834                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8835           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8836           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8837           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8838           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8839           && ! lookup_attribute ("alias",
8840                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8841           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8842         return constant_boolean_node (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
8843                                       ? code == EQ_EXPR : code != EQ_EXPR,
8844                                       type);
8845
8846       /* If this is a comparison of two exprs that look like an
8847          ARRAY_REF of the same object, then we can fold this to a
8848          comparison of the two offsets.  */
8849       if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
8850         {
8851           tree base0, offset0, base1, offset1;
8852
8853           if (extract_array_ref (arg0, &base0, &offset0)
8854               && extract_array_ref (arg1, &base1, &offset1)
8855               && operand_equal_p (base0, base1, 0))
8856             {
8857               if (offset0 == NULL_TREE
8858                   && offset1 == NULL_TREE)
8859                 {
8860                   offset0 = integer_zero_node;
8861                   offset1 = integer_zero_node;
8862                 }
8863               else if (offset0 == NULL_TREE)
8864                 offset0 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset1), 0);
8865               else if (offset1 == NULL_TREE)
8866                 offset1 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset0), 0);
8867
8868               if (TREE_TYPE (offset0) == TREE_TYPE (offset1))
8869                 return fold_build2 (code, type, offset0, offset1);
8870             }
8871         }
8872
8873       /* Transform comparisons of the form X +- C CMP X.  */
8874       if ((code != EQ_EXPR && code != NE_EXPR)
8875           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8876           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
8877           && ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
8878                && !HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
8879               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8880                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
8881                   && !(flag_wrapv || flag_trapv))))
8882         {
8883           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8884           enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
8885           int is_positive;
8886
8887           if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST)
8888             is_positive = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg01)) ? -1 : 1;
8889           else
8890             is_positive = tree_int_cst_sgn (arg01);
8891
8892           /* (X - c) > X becomes false.  */
8893           if (code == GT_EXPR
8894               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
8895                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
8896             return constant_boolean_node (0, type);
8897
8898           /* Likewise (X + c) < X becomes false.  */
8899           if (code == LT_EXPR
8900               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
8901                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
8902             return constant_boolean_node (0, type);
8903
8904           /* Convert (X - c) <= X to true.  */
8905           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8906               && code == LE_EXPR
8907               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
8908                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
8909             return constant_boolean_node (1, type);
8910
8911           /* Convert (X + c) >= X to true.  */
8912           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8913               && code == GE_EXPR
8914               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
8915                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
8916             return constant_boolean_node (1, type);
8917
8918           if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST)
8919             {
8920               /* Convert X + c > X and X - c < X to true for integers.  */
8921               if (code == GT_EXPR
8922                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
8923                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
8924                 return constant_boolean_node (1, type);
8925
8926               if (code == LT_EXPR
8927                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
8928                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
8929                 return constant_boolean_node (1, type);
8930
8931               /* Convert X + c <= X and X - c >= X to false for integers.  */
8932               if (code == LE_EXPR
8933                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
8934                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
8935                 return constant_boolean_node (0, type);
8936
8937               if (code == GE_EXPR
8938                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
8939                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
8940                 return constant_boolean_node (0, type);
8941             }
8942         }
8943
8944       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
8945         {
8946           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
8947           tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
8948           tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
8949
8950           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
8951             newtype = TREE_TYPE (targ1);
8952
8953           /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
8954           if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
8955             return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
8956                                 fold_convert (newtype, targ1));
8957
8958           /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
8959           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8960               && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
8961             return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
8962                                 TREE_OPERAND (arg0, 0));
8963
8964           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8965           {
8966             REAL_VALUE_TYPE cst;
8967             cst = TREE_REAL_CST (arg1);
8968
8969             /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
8970             if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
8971               return
8972                 fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
8973                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
8974                              build_real (TREE_TYPE (arg1),
8975                                          REAL_VALUE_NEGATE (cst)));
8976
8977             /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
8978             /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
8979             if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
8980               return fold_build2 (code, type, arg0,
8981                                   build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0));
8982
8983             /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
8984             if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
8985                 && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
8986               {
8987                 tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
8988                 return omit_one_operand (type, tem, arg0);
8989               }
8990
8991             /* Fold comparisons against infinity.  */
8992             if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
8993               {
8994                 tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
8995                 if (tem != NULL_TREE)
8996                   return tem;
8997               }
8998           }
8999
9000           /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
9001              or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
9002              comparison with a revised real constant as long as no overflow
9003              occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
9004           if (flag_unsafe_math_optimizations
9005               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9006               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9007                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9008               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
9009               && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9010                                           ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9011                                           arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9012               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9013             return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9014
9015           /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
9016              a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
9017              (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
9018           if (flag_unsafe_math_optimizations
9019               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9020               && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
9021               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
9022               && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9023                                           arg1, 0))
9024               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9025             return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
9026                                 TREE_OPERAND (arg0, 1), tem);
9027
9028           /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
9029           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9030               && flag_unsafe_math_optimizations
9031               && ! flag_errno_math)
9032             {
9033               enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
9034
9035               if (fcode != END_BUILTINS)
9036                 {
9037                   tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
9038                   if (tem != NULL_TREE)
9039                     return tem;
9040                 }
9041             }
9042         }
9043
9044       /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
9045       if (TREE_CONSTANT (arg1)
9046           && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
9047               || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
9048           /* This optimization is invalid for ordered comparisons
9049              if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
9050              This optimization is invalid for floating point due to rounding.
9051              For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
9052           && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9053               || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9054                   && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
9055         {
9056           tree varop, newconst;
9057
9058           if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
9059             {
9060               newconst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9061                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9062               varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9063                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
9064                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
9065             }
9066           else
9067             {
9068               newconst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9069                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9070               varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9071                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
9072                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
9073             }
9074
9075
9076           /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
9077              the constant by the width of the field.  */
9078           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
9079               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1))
9080               && host_integerp (DECL_SIZE (TREE_OPERAND
9081                                            (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)), 1))
9082             {
9083               tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
9084               HOST_WIDE_INT size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fielddecl), 1);
9085               tree folded_compare, shift;
9086
9087               /* First check whether the comparison would come out
9088                  always the same.  If we don't do that we would
9089                  change the meaning with the masking.  */
9090               folded_compare = fold_build2 (code, type,
9091                                             TREE_OPERAND (varop, 0), arg1);
9092               if (integer_zerop (folded_compare)
9093                   || integer_onep (folded_compare))
9094                 return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
9095
9096               shift = build_int_cst (NULL_TREE,
9097                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size);
9098               shift = fold_convert (TREE_TYPE (varop), shift);
9099               newconst = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
9100                                       newconst, shift);
9101               newconst = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
9102                                       newconst, shift);
9103             }
9104
9105           return fold_build2 (code, type, varop, newconst);
9106         }
9107
9108       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
9109          This transformation affects the cases which are handled in later
9110          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
9111       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9112           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
9113           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
9114         {
9115           switch (code)
9116             {
9117             case GE_EXPR:
9118               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9119               return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg0, arg1);
9120
9121             case LT_EXPR:
9122               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9123               return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg0, arg1);
9124
9125             default:
9126               break;
9127             }
9128         }
9129
9130       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
9131          the specified size will have known values.  */
9132       {
9133         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
9134
9135         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9136             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
9137             && width <= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
9138             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
9139                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
9140           {
9141             HOST_WIDE_INT signed_max_hi;
9142             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max_lo;
9143             unsigned HOST_WIDE_INT max_hi, max_lo, min_hi, min_lo;
9144
9145             if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
9146               {
9147                 signed_max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
9148                                 - 1;
9149                 signed_max_hi = 0;
9150                 max_hi = 0;
9151
9152                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
9153                   {
9154                     max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
9155                     min_lo = 0;
9156                     min_hi = 0;
9157                   }
9158                 else
9159                   {
9160                     max_lo = signed_max_lo;
9161                     min_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
9162                     min_hi = -1;
9163                   }
9164               }
9165             else
9166               {
9167                 width -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
9168                 signed_max_lo = -1;
9169                 signed_max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
9170                                 - 1;
9171                 max_lo = -1;
9172                 min_lo = 0;
9173
9174                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
9175                   {
9176                     max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
9177                     min_hi = 0;
9178                   }
9179                 else
9180                   {
9181                     max_hi = signed_max_hi;
9182                     min_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
9183                   }
9184               }
9185
9186             if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == max_hi
9187                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo)
9188               switch (code)
9189                 {
9190                 case GT_EXPR:
9191                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9192
9193                 case GE_EXPR:
9194                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9195
9196                 case LE_EXPR:
9197                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9198
9199                 case LT_EXPR:
9200                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9201
9202                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
9203                    reached because of previous transformations.  */
9204
9205                 default:
9206                   break;
9207                 }
9208             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9209                      == max_hi
9210                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo - 1)
9211               switch (code)
9212                 {
9213                 case GT_EXPR:
9214                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9215                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9216                 case LE_EXPR:
9217                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9218                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9219                 default:
9220                   break;
9221                 }
9222             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9223                      == min_hi
9224                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo)
9225               switch (code)
9226                 {
9227                 case LT_EXPR:
9228                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9229
9230                 case LE_EXPR:
9231                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9232
9233                 case GE_EXPR:
9234                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9235
9236                 case GT_EXPR:
9237                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9238
9239                 default:
9240                   break;
9241                 }
9242             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9243                      == min_hi
9244                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo + 1)
9245               switch (code)
9246                 {
9247                 case GE_EXPR:
9248                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9249                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9250                 case LT_EXPR:
9251                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9252                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9253                 default:
9254                   break;
9255                 }
9256
9257             else if (!in_gimple_form
9258                      && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == signed_max_hi
9259                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max_lo
9260                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9261                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
9262                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
9263               {
9264                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
9265                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
9266                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
9267                   {
9268                     tree st0, st1;
9269                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
9270                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
9271                     return fold
9272                       (build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
9273                                type, fold_convert (st0, arg0),
9274                                fold_convert (st1, integer_zero_node)));
9275                   }
9276               }
9277           }
9278       }
9279
9280       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
9281          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
9282          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
9283       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9284           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9285           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9286               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9287           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9288           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9289                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9290                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9291           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9292         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9293
9294       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
9295       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9296                && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9297                && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9298                && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
9299                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9300                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9301         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9302
9303       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
9304          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
9305       else if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9306                && integer_zerop (arg1) && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9307         return fold_build2 (code, type,
9308                             TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
9309
9310       else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
9311                && (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
9312                    || TREE_CODE (arg0) == CONVERT_EXPR))
9313         {
9314           /* If we are widening one operand of an integer comparison,
9315              see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
9316              can do the comparison in the narrower type.  */
9317           tem = fold_widened_comparison (code, type, arg0, arg1);
9318           if (tem)
9319             return tem;
9320
9321           /* Or if we are changing signedness.  */
9322           tem = fold_sign_changed_comparison (code, type, arg0, arg1);
9323           if (tem)
9324             return tem;
9325         }
9326
9327       /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
9328          constant, we can simplify it.  */
9329       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9330                && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
9331                    || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
9332                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9333         {
9334           tem = optimize_minmax_comparison (code, type, op0, op1);
9335           if (tem)
9336             return tem;
9337
9338           return NULL_TREE;
9339         }
9340
9341       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
9342          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
9343          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
9344          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
9345          and a comparison, and is probably faster.  */
9346       else if (code == LE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9347                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9348                && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9349                && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
9350                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9351                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9352         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
9353                             build2 (GE_EXPR, type,
9354                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
9355                             build2 (LE_EXPR, type,
9356                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
9357
9358       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
9359       else if (code == GE_EXPR
9360                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9361                && (integer_zerop (arg1)
9362                    || (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
9363                        && real_zerop (arg1))))
9364         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9365
9366       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
9367       else if (code == LT_EXPR
9368                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9369                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9370         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9371
9372       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
9373       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9374                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9375                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9376         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
9377
9378       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
9379          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
9380          two operations, but the latter can be done in one less insn
9381          on machines that have only two-operand insns or on which a
9382          constant cannot be the first operand.  */
9383       if (integer_zerop (arg1) && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9384           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR)
9385         {
9386           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9387           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9388           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
9389               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
9390             return
9391               fold_build2 (code, type,
9392                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9393                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
9394                                            arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1)),
9395                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9396                                                  integer_one_node)),
9397                            arg1);
9398           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
9399                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
9400             return
9401               fold_build2 (code, type,
9402                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9403                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
9404                                            arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1)),
9405                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9406                                                  integer_one_node)),
9407                            arg1);
9408         }
9409
9410       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
9411          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
9412          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
9413       if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9414           && integer_zerop (arg1)
9415           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9416           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
9417               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
9418               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
9419               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
9420           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9421         {
9422           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
9423           tree newmod = fold_build2 (TREE_CODE (arg0), newtype,
9424                                      fold_convert (newtype,
9425                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9426                                      fold_convert (newtype,
9427                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9428
9429           return fold_build2 (code, type, newmod,
9430                               fold_convert (newtype, arg1));
9431         }
9432
9433       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
9434          comparison since the AND will give the correct value.  */
9435       if (code == NE_EXPR && integer_zerop (arg1)
9436           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9437           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9438         return fold_convert (type, arg0);
9439
9440       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
9441          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
9442       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9443           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9444           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9445           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9446         return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9447                             arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9448                                                 integer_zero_node));
9449
9450       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is a power of
9451          2, then fold the expression into shifts and logical operations.  */
9452       tem = fold_single_bit_test (code, arg0, arg1, type);
9453       if (tem)
9454         return tem;
9455
9456       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
9457          Similarly for NE_EXPR.  */
9458       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9459           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9460           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9461           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9462         {
9463           tree notc = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
9464                                    TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9465                                    TREE_OPERAND (arg0, 1));
9466           tree dandnotc = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9467                                        arg1, notc);
9468           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9469           if (integer_nonzerop (dandnotc))
9470             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9471         }
9472
9473       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
9474          Similarly for NE_EXPR.  */
9475       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9476           && TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9477           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9478           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9479         {
9480           tree notd = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
9481           tree candnotd = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9482                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), notd);
9483           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9484           if (integer_nonzerop (candnotd))
9485             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9486         }
9487
9488       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
9489          and similarly for >= into !=.  */
9490       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9491           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9492           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
9493           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9494         return build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9495                        build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9496                                TREE_OPERAND (arg1, 1)),
9497                        fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9498
9499       else if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9500                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9501                && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
9502                    || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
9503                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
9504                && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
9505         return
9506           build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9507                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9508                                 build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9509                                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
9510                                                       1))),
9511                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9512
9513       /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
9514          floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
9515       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9516         {
9517           switch (code)
9518             {
9519             case EQ_EXPR:
9520               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9521                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9522                 return constant_boolean_node (1, type);
9523               break;
9524
9525             case GE_EXPR:
9526             case LE_EXPR:
9527               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9528                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9529                 return constant_boolean_node (1, type);
9530               return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9531
9532             case NE_EXPR:
9533               /* For NE, we can only do this simplification if integer
9534                  or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
9535               if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9536                   && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9537                 break;
9538               /* ... fall through ...  */
9539             case GT_EXPR:
9540             case LT_EXPR:
9541               return constant_boolean_node (0, type);
9542             default:
9543               gcc_unreachable ();
9544             }
9545         }
9546
9547       /* If we are comparing an expression that just has comparisons
9548          of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
9549          and constants, we can simplify it.  There are only three cases
9550          to check: the two values can either be equal, the first can be
9551          greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
9552          those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
9553          eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
9554          or 1 or one of the six possible comparisons.
9555
9556          This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
9557          expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
9558          occur in macroized code.  */
9559
9560       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
9561         {
9562           tree cval1 = 0, cval2 = 0;
9563           int save_p = 0;
9564
9565           if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
9566               /* Don't handle degenerate cases here; they should already
9567                  have been handled anyway.  */
9568               && cval1 != 0 && cval2 != 0
9569               && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
9570               && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
9571               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
9572               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
9573               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
9574               && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
9575                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
9576             {
9577               tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9578               tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9579
9580               /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
9581                  was the same as ARG1.  */
9582
9583               tree high_result
9584                 = fold_build2 (code, type,
9585                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9586                                            cval2, minval),
9587                                arg1);
9588               tree equal_result
9589                 = fold_build2 (code, type,
9590                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9591                                            cval2, maxval),
9592                                arg1);
9593               tree low_result
9594                 = fold_build2 (code, type,
9595                                eval_subst (arg0, cval1, minval,
9596                                            cval2, maxval),
9597                                arg1);
9598
9599               /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they
9600                  are.  Then use those values to select the proper code
9601                  to use.  */
9602
9603               if ((integer_zerop (high_result)
9604                    || integer_onep (high_result))
9605                   && (integer_zerop (equal_result)
9606                       || integer_onep (equal_result))
9607                   && (integer_zerop (low_result)
9608                       || integer_onep (low_result)))
9609                 {
9610                   /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
9611                      value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
9612                   switch ((integer_onep (high_result) * 4)
9613                           + (integer_onep (equal_result) * 2)
9614                           + integer_onep (low_result))
9615                     {
9616                     case 0:
9617                       /* Always false.  */
9618                       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9619                     case 1:
9620                       code = LT_EXPR;
9621                       break;
9622                     case 2:
9623                       code = EQ_EXPR;
9624                       break;
9625                     case 3:
9626                       code = LE_EXPR;
9627                       break;
9628                     case 4:
9629                       code = GT_EXPR;
9630                       break;
9631                     case 5:
9632                       code = NE_EXPR;
9633                       break;
9634                     case 6:
9635                       code = GE_EXPR;
9636                       break;
9637                     case 7:
9638                       /* Always true.  */
9639                       return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9640                     }
9641
9642                   if (save_p)
9643                     return save_expr (build2 (code, type, cval1, cval2));
9644                   else
9645                     return fold_build2 (code, type, cval1, cval2);
9646                 }
9647             }
9648         }
9649
9650       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
9651       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
9652             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
9653            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
9654           && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9655           /* Handle the constant case even without -O
9656              to make sure the warnings are given.  */
9657           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
9658         {
9659           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
9660           if (t1)
9661             return t1;
9662         }
9663
9664       /* If this is a comparison of complex values and either or both sides
9665          are a COMPLEX_EXPR or COMPLEX_CST, it is best to split up the
9666          comparisons and join them with a TRUTH_ANDIF_EXPR or TRUTH_ORIF_EXPR.
9667          This may prevent needless evaluations.  */
9668       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9669           && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == COMPLEX_TYPE
9670           && (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR
9671               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR
9672               || TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST
9673               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST))
9674         {
9675           tree subtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
9676           tree real0, imag0, real1, imag1;
9677
9678           arg0 = save_expr (arg0);
9679           arg1 = save_expr (arg1);
9680           real0 = fold_build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg0);
9681           imag0 = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg0);
9682           real1 = fold_build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg1);
9683           imag1 = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg1);
9684
9685           return fold_build2 ((code == EQ_EXPR ? TRUTH_ANDIF_EXPR
9686                                : TRUTH_ORIF_EXPR),
9687                               type,
9688                               fold_build2 (code, type, real0, real1),
9689                               fold_build2 (code, type, imag0, imag1));
9690         }
9691
9692       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
9693          first character of the string vs zero.  To wit,
9694                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
9695                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
9696          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
9697          due to the return value of strlen being unsigned.  */
9698       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9699           && integer_zerop (arg1)
9700           && TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
9701         {
9702           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
9703           tree arglist;
9704
9705           if (fndecl
9706               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
9707               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
9708               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
9709               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
9710               && ! TREE_CHAIN (arglist))
9711             return fold_build2 (code, type,
9712                                 build1 (INDIRECT_REF, char_type_node,
9713                                         TREE_VALUE (arglist)),
9714                                 fold_convert (char_type_node,
9715                                               integer_zero_node));
9716         }
9717
9718       /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
9719          into a single range test.  */
9720       if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
9721            || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
9722           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9723           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9724           && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9725           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9726           && !TREE_OVERFLOW (arg1))
9727         {
9728           t1 = fold_div_compare (code, type, arg0, arg1);
9729           if (t1 != NULL_TREE)
9730             return t1;
9731         }
9732
9733       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9734           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9735           && integer_zerop (arg1)
9736           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
9737         return constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
9738
9739       t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9740       return t1 == NULL_TREE ? NULL_TREE : t1;
9741
9742     case UNORDERED_EXPR:
9743     case ORDERED_EXPR:
9744     case UNLT_EXPR:
9745     case UNLE_EXPR:
9746     case UNGT_EXPR:
9747     case UNGE_EXPR:
9748     case UNEQ_EXPR:
9749     case LTGT_EXPR:
9750       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
9751         {
9752           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9753           if (t1 != NULL_TREE)
9754             return t1;
9755         }
9756
9757       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
9758       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
9759           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
9760           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9761         {
9762           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9763                ? integer_zero_node
9764                : integer_one_node;
9765           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
9766         }
9767
9768       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
9769       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9770           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
9771           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9772         {
9773           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9774                ? integer_zero_node
9775                : integer_one_node;
9776           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
9777         }
9778
9779       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
9780       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
9781           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9782         return constant_boolean_node (1, type);
9783
9784       if (code == LTGT_EXPR
9785           && !flag_trapping_math
9786           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9787         return constant_boolean_node (0, type);
9788
9789       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
9790       {
9791         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
9792         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
9793         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
9794
9795         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
9796           newtype = TREE_TYPE (targ1);
9797
9798         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
9799           return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
9800                               fold_convert (newtype, targ1));
9801       }
9802
9803       return NULL_TREE;
9804
9805     case COMPOUND_EXPR:
9806       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
9807          nor an integer constant expression.  */
9808       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
9809         return NULL_TREE;
9810       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
9811       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
9812                                  : fold_convert (type, arg1);
9813       return pedantic_non_lvalue (tem);
9814
9815     case COMPLEX_EXPR:
9816       if (wins)
9817         return build_complex (type, arg0, arg1);
9818       return NULL_TREE;
9819
9820     default:
9821       return NULL_TREE;
9822     } /* switch (code) */
9823 }
9824
9825 /* Fold a ternary expression of code CODE and type TYPE with operands
9826    OP0, OP1, and OP2.  Return the folded expression if folding is
9827    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
9828
9829 static tree
9830 fold_ternary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2)
9831 {
9832   tree tem;
9833   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
9834   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
9835
9836   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
9837               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 3);
9838
9839   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is safe
9840      for every expression, except for a comparison expression because
9841      its signedness is derived from its operands.  So, in the latter
9842      case, only strip conversions that don't change the signedness.
9843
9844      Note that this is done as an internal manipulation within the
9845      constant folder, in order to find the simplest representation of
9846      the arguments so that their form can be studied.  In any cases,
9847      the appropriate type conversions should be put back in the tree
9848      that will get out of the constant folder.  */
9849   if (op0)
9850     {
9851       arg0 = op0;
9852       STRIP_NOPS (arg0);
9853     }
9854
9855   if (op1)
9856     {
9857       arg1 = op1;
9858       STRIP_NOPS (arg1);
9859     }
9860
9861   switch (code)
9862     {
9863     case COMPONENT_REF:
9864       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
9865           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
9866         {
9867           tree m = purpose_member (arg1, CONSTRUCTOR_ELTS (arg0));
9868           if (m)
9869             return TREE_VALUE (m);
9870         }
9871       return NULL_TREE;
9872
9873     case COND_EXPR:
9874       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
9875          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
9876       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
9877         {
9878           tem = integer_zerop (arg0) ? op2 : op1;
9879           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
9880              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
9881              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.  */
9882           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
9883               || VOID_TYPE_P (type))
9884             return pedantic_non_lvalue (tem);
9885           return NULL_TREE;
9886         }
9887       if (operand_equal_p (arg1, op2, 0))
9888         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9889
9890       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
9891          simpler expression, depending on the operation and the values
9892          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
9893          for reasons given above each one.
9894
9895          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
9896       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9897           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9898                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
9899           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
9900         {
9901           tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, arg0, op1, op2);
9902           if (tem)
9903             return tem;
9904         }
9905
9906       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9907           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9908                                              op2,
9909                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
9910           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op2))))
9911         {
9912           tem = invert_truthvalue (arg0);
9913           if (COMPARISON_CLASS_P (tem))
9914             {
9915               tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, tem, op2, op1);
9916               if (tem)
9917                 return tem;
9918             }
9919         }
9920
9921       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
9922          since that produces better jump optimization results.  */
9923       if (tree_swap_operands_p (op1, op2, false))
9924         {
9925           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
9926              it was a floating-point inequality comparison, don't do
9927              anything.  */
9928           tem = invert_truthvalue (arg0);
9929
9930           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9931             return fold_build3 (code, type, tem, op2, op1);
9932         }
9933
9934       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
9935       if (integer_onep (op1)
9936           && integer_zerop (op2)
9937           /* If we try to convert OP0 to our type, the
9938              call to fold will try to move the conversion inside
9939              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
9940              is probably the best choice, so leave it alone.  */
9941           && type == TREE_TYPE (arg0))
9942         return pedantic_non_lvalue (arg0);
9943
9944       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
9945          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
9946       if (integer_zerop (op1)
9947           && integer_onep (op2)
9948           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
9949         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9950                                                   invert_truthvalue (arg0)));
9951
9952       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
9953       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
9954           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9955           && integer_zerop (op2)
9956           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
9957         return fold_convert (type, fold_build2 (BIT_AND_EXPR,
9958                                                 TREE_TYPE (tem), tem, arg1));
9959
9960       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
9961          already handled above.  */
9962       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9963           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9964           && integer_zerop (op2)
9965           && integer_pow2p (arg1))
9966         {
9967           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9968           STRIP_NOPS (tem);
9969           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
9970               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == INTEGER_CST
9971               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
9972                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (tem, 1)))
9973             return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
9974                                 TREE_OPERAND (tem, 0), arg1);
9975         }
9976
9977       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
9978          is probably obsolete because the first operand should be a
9979          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
9980          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
9981       if (integer_zerop (op2)
9982           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
9983           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9984           && integer_pow2p (arg1)
9985           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
9986           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
9987                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
9988         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9989                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
9990
9991       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
9992       if (integer_zerop (op2)
9993           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9994           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
9995         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, arg0, arg1);
9996
9997       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
9998       if (integer_onep (op2)
9999           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10000           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
10001         {
10002           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10003           tem = invert_truthvalue (arg0);
10004           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10005             return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, tem, arg1);
10006         }
10007
10008       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
10009       if (integer_zerop (arg1)
10010           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10011           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10012         {
10013           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10014           tem = invert_truthvalue (arg0);
10015           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10016             return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, tem, op2);
10017         }
10018
10019       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
10020       if (integer_onep (arg1)
10021           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10022           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10023         return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, arg0, op2);
10024
10025       return NULL_TREE;
10026
10027     case CALL_EXPR:
10028       /* Check for a built-in function.  */
10029       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
10030           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == FUNCTION_DECL
10031           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (op0, 0)))
10032         {
10033           tree fndecl = TREE_OPERAND (op0, 0);
10034           tree arglist = op1;
10035           tree tmp = fold_builtin (fndecl, arglist, false);
10036           if (tmp)
10037             return tmp;
10038         }
10039       return NULL_TREE;
10040
10041     default:
10042       return NULL_TREE;
10043     } /* switch (code) */
10044 }
10045
10046 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
10047    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
10048    and application of the associative law.
10049    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
10050    are careful not to change the type of the overall expression).
10051    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
10052    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
10053
10054 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10055 # define fold(x) fold_1 (x)
10056 static tree fold_1 (tree);
10057 static
10058 #endif
10059 tree
10060 fold (tree expr)
10061 {
10062   const tree t = expr;
10063   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
10064   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
10065   tree tem;
10066
10067   /* Return right away if a constant.  */
10068   if (kind == tcc_constant)
10069     return t;
10070
10071   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
10072     {
10073       tree type = TREE_TYPE (t);
10074       tree op0, op1, op2;
10075
10076       switch (TREE_CODE_LENGTH (code))
10077         {
10078         case 1:
10079           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10080           tem = fold_unary (code, type, op0);
10081           return tem ? tem : expr;
10082         case 2:
10083           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10084           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10085           tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10086           return tem ? tem : expr;
10087         case 3:
10088           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10089           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10090           op2 = TREE_OPERAND (t, 2);
10091           tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10092           return tem ? tem : expr;
10093         default:
10094           break;
10095         }
10096     }
10097
10098   switch (code)
10099     {
10100     case CONST_DECL:
10101       return fold (DECL_INITIAL (t));
10102
10103     case ASSERT_EXPR:
10104       {
10105         /* Given ASSERT_EXPR <Y, COND>, return Y if COND can be folded
10106            to boolean_true_node.  If COND folds to boolean_false_node,
10107            return ASSERT_EXPR <Y, 0>.  Otherwise, return the original
10108            expression.  */
10109         tree c = fold (ASSERT_EXPR_COND (t));
10110         if (c == boolean_true_node)
10111           return ASSERT_EXPR_VAR (t);
10112         else if (c == boolean_false_node)
10113           return build (ASSERT_EXPR, TREE_TYPE (t), ASSERT_EXPR_VAR (t), c);
10114         else
10115           return t;
10116       }
10117
10118     default:
10119       return t;
10120     } /* switch (code) */
10121 }
10122
10123 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10124 #undef fold
10125
10126 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
10127 static void fold_check_failed (tree, tree);
10128 void print_fold_checksum (tree);
10129
10130 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
10131    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
10132    change original expr.  */
10133
10134 tree
10135 fold (tree expr)
10136 {
10137   tree ret;
10138   struct md5_ctx ctx;
10139   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
10140   htab_t ht;
10141
10142   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10143   md5_init_ctx (&ctx);
10144   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10145   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
10146   htab_empty (ht);
10147
10148   ret = fold_1 (expr);
10149
10150   md5_init_ctx (&ctx);
10151   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10152   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
10153   htab_delete (ht);
10154
10155   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
10156     fold_check_failed (expr, ret);
10157
10158   return ret;
10159 }
10160
10161 void
10162 print_fold_checksum (tree expr)
10163 {
10164   struct md5_ctx ctx;
10165   unsigned char checksum[16], cnt;
10166   htab_t ht;
10167
10168   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10169   md5_init_ctx (&ctx);
10170   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10171   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
10172   htab_delete (ht);
10173   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
10174     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
10175   putc ('\n', stderr);
10176 }
10177
10178 static void
10179 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
10180 {
10181   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
10182 }
10183
10184 static void
10185 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
10186 {
10187   void **slot;
10188   enum tree_code code;
10189   char buf[sizeof (struct tree_decl)];
10190   int i, len;
10191
10192   gcc_assert ((sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
10193                <= sizeof (struct tree_decl))
10194               && sizeof (struct tree_type) <= sizeof (struct tree_decl));
10195   if (expr == NULL)
10196     return;
10197   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
10198   if (*slot != NULL)
10199     return;
10200   *slot = expr;
10201   code = TREE_CODE (expr);
10202   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
10203       && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
10204     {
10205       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
10206       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
10207       expr = (tree) buf;
10208       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
10209     }
10210   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
10211            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
10212                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)))
10213     {
10214       /* Allow these fields to be modified.  */
10215       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
10216       expr = (tree) buf;
10217       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
10218       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
10219       if (TYPE_CACHED_VALUES_P (expr))
10220         {
10221           TYPE_CACHED_VALUES_P (expr) = 0;
10222           TYPE_CACHED_VALUES (expr) = NULL;
10223         }
10224     }
10225   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
10226   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
10227   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
10228       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration)
10229     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
10230   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
10231     {
10232     case tcc_constant:
10233       switch (code)
10234         {
10235         case STRING_CST:
10236           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
10237                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
10238           break;
10239         case COMPLEX_CST:
10240           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
10241           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
10242           break;
10243         case VECTOR_CST:
10244           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
10245           break;
10246         default:
10247           break;
10248         }
10249       break;
10250     case tcc_exceptional:
10251       switch (code)
10252         {
10253         case TREE_LIST:
10254           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
10255           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
10256           break;
10257         case TREE_VEC:
10258           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
10259             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
10260           break;
10261         default:
10262           break;
10263         }
10264       break;
10265     case tcc_expression:
10266     case tcc_reference:
10267     case tcc_comparison:
10268     case tcc_unary:
10269     case tcc_binary:
10270     case tcc_statement:
10271       len = TREE_CODE_LENGTH (code);
10272       for (i = 0; i < len; ++i)
10273         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
10274       break;
10275     case tcc_declaration:
10276       fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
10277       fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10278       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
10279       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10280       fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENTS (expr), ctx, ht);
10281       fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
10282       fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
10283       fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
10284       fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
10285       fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10286       fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
10287       break;
10288     case tcc_type:
10289       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
10290         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
10291       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
10292       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10293       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10294       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
10295       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
10296           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
10297         {
10298           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
10299           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
10300         }
10301       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
10302       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
10303           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
10304           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
10305         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
10306       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10307       break;
10308     default:
10309       break;
10310     }
10311 }
10312
10313 #endif
10314
10315 /* Fold a unary tree expression with code CODE of type TYPE with an
10316    operand OP0.  Return a folded expression if successful.  Otherwise,
10317    return a tree expression with code CODE of type TYPE with an
10318    operand OP0.  */
10319
10320 tree
10321 fold_build1 (enum tree_code code, tree type, tree op0)
10322 {
10323   tree tem = fold_unary (code, type, op0);
10324   if (tem)
10325     return tem;
10326
10327   return build1 (code, type, op0);
10328 }
10329
10330 /* Fold a binary tree expression with code CODE of type TYPE with
10331    operands OP0 and OP1.  Return a folded expression if successful.
10332    Otherwise, return a tree expression with code CODE of type TYPE
10333    with operands OP0 and OP1.  */
10334
10335 tree
10336 fold_build2 (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
10337 {
10338   tree tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10339   if (tem)
10340     return tem;
10341
10342   return build2 (code, type, op0, op1);
10343 }
10344
10345 /* Fold a ternary tree expression with code CODE of type TYPE with
10346    operands OP0, OP1, and OP2.  Return a folded expression if
10347    successful.  Otherwise, return a tree expression with code CODE of
10348    type TYPE with operands OP0, OP1, and OP2.  */
10349
10350 tree
10351 fold_build3 (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2)
10352 {
10353   tree tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10354   if (tem)
10355     return tem;
10356
10357   return build3 (code, type, op0, op1, op2);
10358 }
10359
10360 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
10361    expression EXPR.  This behaves identically to "fold" but ignores
10362    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
10363
10364 tree
10365 fold_initializer (tree expr)
10366 {
10367   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;
10368   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;
10369   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;
10370   int saved_trapv = flag_trapv;
10371   tree result;
10372
10373   flag_signaling_nans = 0;
10374   flag_trapping_math = 0;
10375   flag_rounding_math = 0;
10376   flag_trapv = 0;
10377
10378   result = fold (expr);
10379
10380   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;
10381   flag_trapping_math = saved_trapping_math;
10382   flag_rounding_math = saved_rounding_math;
10383   flag_trapv = saved_trapv;
10384
10385   return result;
10386 }
10387
10388 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
10389    it is not, or we cannot easily determined it to be.
10390
10391    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
10392    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
10393    fold cases do now) is discovering that
10394
10395      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10396
10397    is a multiple of
10398
10399      SAVE_EXPR (J * 8)
10400
10401    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
10402
10403    This code also handles discovering that
10404
10405      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10406
10407    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
10408    possible remainder.
10409
10410    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
10411    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
10412    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
10413    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
10414    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
10415    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
10416    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
10417    sort that would be valid is changing
10418
10419      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
10420
10421    divided by 8 to
10422
10423      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
10424
10425    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
10426    transformed version).  */
10427
10428 static int
10429 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
10430 {
10431   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
10432     return 1;
10433
10434   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
10435     return 0;
10436
10437   switch (TREE_CODE (top))
10438     {
10439     case BIT_AND_EXPR:
10440       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
10441          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
10442       if (!integer_pow2p (bottom))
10443         return 0;
10444       /* FALLTHRU */
10445
10446     case MULT_EXPR:
10447       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10448               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10449
10450     case PLUS_EXPR:
10451     case MINUS_EXPR:
10452       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10453               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10454
10455     case LSHIFT_EXPR:
10456       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
10457         {
10458           tree op1, t1;
10459
10460           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
10461           /* const_binop may not detect overflow correctly,
10462              so check for it explicitly here.  */
10463           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
10464               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
10465               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10466               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
10467                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
10468                                                        size_one_node,
10469                                                        op1, 0)))
10470               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
10471             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
10472         }
10473       return 0;
10474
10475     case NOP_EXPR:
10476       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
10477       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
10478           || (TYPE_PRECISION (type)
10479               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
10480         return 0;
10481
10482       /* .. fall through ...  */
10483
10484     case SAVE_EXPR:
10485       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
10486
10487     case INTEGER_CST:
10488       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
10489           || (TYPE_UNSIGNED (type)
10490               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
10491                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
10492         return 0;
10493       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
10494                                          top, bottom, 0));
10495
10496     default:
10497       return 0;
10498     }
10499 }
10500
10501 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
10502
10503 int
10504 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
10505 {
10506   switch (TREE_CODE (t))
10507     {
10508     case ABS_EXPR:
10509       return 1;
10510
10511     case INTEGER_CST:
10512       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
10513
10514     case REAL_CST:
10515       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
10516
10517     case PLUS_EXPR:
10518       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10519         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10520                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10521
10522       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10523          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
10524       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10525           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10526           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10527         {
10528           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10529           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10530           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10531               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10532             {
10533               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
10534                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
10535               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10536             }
10537         }
10538       break;
10539
10540     case MULT_EXPR:
10541       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10542         {
10543           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
10544           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
10545             return 1;
10546           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10547                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10548         }
10549
10550       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10551          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
10552       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10553           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10554           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10555         {
10556           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10557           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10558           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10559               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10560             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
10561                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10562         }
10563       return 0;
10564
10565     case TRUNC_DIV_EXPR:
10566     case CEIL_DIV_EXPR:
10567     case FLOOR_DIV_EXPR:
10568     case ROUND_DIV_EXPR:
10569       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10570              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10571
10572     case TRUNC_MOD_EXPR:
10573     case CEIL_MOD_EXPR:
10574     case FLOOR_MOD_EXPR:
10575     case ROUND_MOD_EXPR:
10576       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10577
10578     case RDIV_EXPR:
10579       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10580              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10581
10582     case BIT_AND_EXPR:
10583       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10584              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10585     case BIT_IOR_EXPR:
10586     case BIT_XOR_EXPR:
10587       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10588              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10589
10590     case NOP_EXPR:
10591       {
10592         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10593         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10594
10595         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
10596           {
10597             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10598               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10599             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10600               {
10601                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
10602                   return 1;
10603                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10604               }
10605           }
10606         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
10607           {
10608             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10609               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
10610             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10611               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
10612                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
10613           }
10614       }
10615       break;
10616
10617     case COND_EXPR:
10618       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10619         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
10620     case COMPOUND_EXPR:
10621       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10622     case MIN_EXPR:
10623       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10624         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10625     case MAX_EXPR:
10626       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10627         || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10628     case MODIFY_EXPR:
10629       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10630     case BIND_EXPR:
10631       return tree_expr_nonnegative_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)));
10632     case SAVE_EXPR:
10633       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10634     case NON_LVALUE_EXPR:
10635       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10636     case FLOAT_EXPR:
10637       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10638
10639     case TARGET_EXPR:
10640       {
10641         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
10642         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
10643
10644         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
10645            that will be assigned to the slot.  */
10646         if (!VOID_TYPE_P (t))
10647           return tree_expr_nonnegative_p (t);
10648
10649         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
10650            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
10651         while (1)
10652           {
10653             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
10654               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
10655             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
10656                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
10657               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
10658             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
10659               t = expr_last (t);
10660             else
10661               break;
10662           }
10663         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
10664             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
10665           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10666
10667         return 0;
10668       }
10669
10670     case CALL_EXPR:
10671       {
10672         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
10673         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
10674         if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
10675           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
10676             {
10677 #define CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FN) \
10678   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##F: case BUILT_IN_FN##L:
10679 #define CASE_BUILTIN_I(BUILT_IN_FN) \
10680   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##L: case BUILT_IN_FN##LL:
10681
10682             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOS)
10683             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOSH)
10684             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CABS)
10685             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COSH)
10686             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERFC)
10687             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP)
10688             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP10)
10689             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP2)
10690             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FABS)
10691             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FDIM)
10692             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FREXP)
10693             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_HYPOT)
10694             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW10)
10695             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_FFS)
10696             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_PARITY)
10697             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_POPCOUNT)
10698               /* Always true.  */
10699               return 1;
10700
10701             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SQRT)
10702               /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
10703               if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
10704                 return 1;
10705               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10706
10707             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ASINH)
10708             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATAN)
10709             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATANH)
10710             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CBRT)
10711             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CEIL)
10712             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERF)
10713             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXPM1)
10714             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FLOOR)
10715             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMOD)
10716             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LCEIL)
10717             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LDEXP)
10718             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LFLOOR)
10719             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLCEIL)
10720             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLFLOOR)
10721             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLRINT)
10722             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLROUND)
10723             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LRINT)
10724             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LROUND)
10725             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_MODF)
10726             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_NEARBYINT)
10727             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW)
10728             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_RINT)
10729             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ROUND)
10730             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SIGNBIT)
10731             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SINH)
10732             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TANH)
10733             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TRUNC)
10734               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
10735               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10736
10737             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMAX)
10738               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
10739               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10740                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10741
10742             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMIN)
10743               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
10744               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10745                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10746
10747             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COPYSIGN)
10748               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
10749               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10750
10751             default:
10752               break;
10753 #undef CASE_BUILTIN_F
10754 #undef CASE_BUILTIN_I
10755             }
10756       }
10757
10758       /* ... fall through ...  */
10759
10760     default:
10761       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
10762         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
10763         return 1;
10764     }
10765
10766   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
10767   return 0;
10768 }
10769
10770 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
10771    For floating point we further ensure that T is not denormal.
10772    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.  */
10773
10774 static bool
10775 tree_expr_nonzero_p (tree t)
10776 {
10777   tree type = TREE_TYPE (t);
10778
10779   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
10780   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
10781     return false;
10782
10783   switch (TREE_CODE (t))
10784     {
10785     case ABS_EXPR:
10786       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10787         return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10788
10789     case INTEGER_CST:
10790       /* We used to test for !integer_zerop here.  This does not work correctly
10791          if TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t).  */
10792       return (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0
10793               || TREE_INT_CST_HIGH (t) != 0);
10794
10795     case PLUS_EXPR:
10796       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10797         {
10798           /* With the presence of negative values it is hard
10799              to say something.  */
10800           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10801               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10802             return false;
10803           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
10804           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10805                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10806         }
10807       break;
10808
10809     case MULT_EXPR:
10810       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10811         {
10812           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10813                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10814         }
10815       break;
10816
10817     case NOP_EXPR:
10818       {
10819         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10820         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10821
10822         return (TYPE_PRECISION (inner_type) >= TYPE_PRECISION (outer_type)
10823                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
10824       }
10825       break;
10826
10827    case ADDR_EXPR:
10828       {
10829         tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (t, 0));
10830
10831         if (!base)
10832           return false;
10833
10834         /* Weak declarations may link to NULL.  */
10835         if (DECL_P (base))
10836           return !DECL_WEAK (base);
10837
10838         /* Constants are never weak.  */
10839         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
10840           return true;
10841
10842         return false;
10843       }
10844
10845     case COND_EXPR:
10846       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10847               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
10848
10849     case MIN_EXPR:
10850       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10851               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10852
10853     case MAX_EXPR:
10854       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
10855         {
10856           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
10857           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10858             return true;
10859
10860           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
10861           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10862         }
10863       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
10864       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10865                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10866         return true;
10867       break;
10868
10869     case COMPOUND_EXPR:
10870     case MODIFY_EXPR:
10871     case BIND_EXPR:
10872       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10873
10874     case SAVE_EXPR:
10875     case NON_LVALUE_EXPR:
10876       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10877
10878     case BIT_IOR_EXPR:
10879       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10880              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10881
10882     default:
10883       break;
10884     }
10885   return false;
10886 }
10887
10888 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
10889    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
10890    OP0 or OP1.
10891
10892    If the expression could be simplified to a constant, then return
10893    the constant.  If the expression would not be simplified to a
10894    constant, then return NULL_TREE.  */
10895
10896 tree
10897 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
10898 {
10899   tree tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10900   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
10901 }
10902
10903 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
10904    attempt to fold the expression to a constant without modifying
10905    TYPE or OP0.
10906
10907    If the expression could be simplified to a constant, then return
10908    the constant.  If the expression would not be simplified to a
10909    constant, then return NULL_TREE.  */
10910
10911 tree
10912 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
10913 {
10914   tree tem = fold_unary (code, type, op0);
10915   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
10916 }
10917
10918 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
10919    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
10920    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
10921
10922 tree
10923 fold_read_from_constant_string (tree exp)
10924 {
10925   if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
10926     {
10927       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
10928       tree index;
10929       tree string;
10930
10931       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
10932         string = string_constant (exp1, &index);
10933       else
10934         {
10935           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
10936           index = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
10937
10938           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
10939
10940              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
10941              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
10942              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
10943              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
10944              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Opps!)  */
10945           if (! integer_zerop (low_bound))
10946             index = size_diffop (index, fold_convert (sizetype, low_bound));
10947
10948           string = exp1;
10949         }
10950
10951       if (string
10952           && TREE_TYPE (exp) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))
10953           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
10954           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
10955           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
10956           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
10957               == MODE_INT)
10958           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
10959         return fold_convert (TREE_TYPE (exp),
10960                              build_int_cst (NULL_TREE,
10961                                             (TREE_STRING_POINTER (string)
10962                                              [TREE_INT_CST_LOW (index)])));
10963     }
10964   return NULL;
10965 }
10966
10967 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
10968    an integer constant or real constant.
10969
10970    TYPE is the type of the result.  */
10971
10972 static tree
10973 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
10974 {
10975   tree t = NULL_TREE;
10976
10977   switch (TREE_CODE (arg0))
10978     {
10979     case INTEGER_CST:
10980       {
10981         unsigned HOST_WIDE_INT low;
10982         HOST_WIDE_INT high;
10983         int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
10984                                    TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
10985                                    &low, &high);
10986         t = build_int_cst_wide (type, low, high);
10987         t = force_fit_type (t, 1,
10988                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
10989                             && !TYPE_UNSIGNED (type),
10990                             TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
10991         break;
10992       }
10993
10994     case REAL_CST:
10995       t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
10996       break;
10997
10998     default:
10999       gcc_unreachable ();
11000     }
11001
11002   return t;
11003 }
11004
11005 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
11006    an integer constant or real constant.
11007
11008    TYPE is the type of the result.  */
11009
11010 tree
11011 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
11012 {
11013   tree t = NULL_TREE;
11014
11015   switch (TREE_CODE (arg0))
11016     {
11017     case INTEGER_CST:
11018       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
11019          the same as the ordinary value.  */
11020       if (TYPE_UNSIGNED (type))
11021         t = arg0;
11022       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
11023       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
11024         t = arg0;
11025       /* If the value is negative, then the absolute value is
11026          its negation.  */
11027       else
11028         {
11029           unsigned HOST_WIDE_INT low;
11030           HOST_WIDE_INT high;
11031           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11032                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11033                                      &low, &high);
11034           t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11035           t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg0),
11036                               TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11037         }
11038       break;
11039
11040     case REAL_CST:
11041       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
11042         t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11043       else
11044         t =  arg0;
11045       break;
11046
11047     default:
11048       gcc_unreachable ();
11049     }
11050
11051   return t;
11052 }
11053
11054 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
11055    constant.  TYPE is the type of the result.  */
11056
11057 static tree
11058 fold_not_const (tree arg0, tree type)
11059 {
11060   tree t = NULL_TREE;
11061
11062   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
11063
11064   t = build_int_cst_wide (type,
11065                           ~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11066                           ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
11067   t = force_fit_type (t, 0, TREE_OVERFLOW (arg0),
11068                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11069
11070   return t;
11071 }
11072
11073 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
11074    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
11075    relational operation.  If the result is not a compile time
11076    constant, then return NULL_TREE.  */
11077
11078 static tree
11079 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11080 {
11081   int result, invert;
11082
11083   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
11084      known to be a constant.  */
11085
11086   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
11087     {
11088       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
11089       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
11090
11091       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
11092       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
11093         {
11094           switch (code)
11095             {
11096             case EQ_EXPR:
11097             case ORDERED_EXPR:
11098               result = 0;
11099               break;
11100
11101             case NE_EXPR:
11102             case UNORDERED_EXPR:
11103             case UNLT_EXPR:
11104             case UNLE_EXPR:
11105             case UNGT_EXPR:
11106             case UNGE_EXPR:
11107             case UNEQ_EXPR:
11108               result = 1;
11109               break;
11110
11111             case LT_EXPR:
11112             case LE_EXPR:
11113             case GT_EXPR:
11114             case GE_EXPR:
11115             case LTGT_EXPR:
11116               if (flag_trapping_math)
11117                 return NULL_TREE;
11118               result = 0;
11119               break;
11120
11121             default:
11122               gcc_unreachable ();
11123             }
11124
11125           return constant_boolean_node (result, type);
11126         }
11127
11128       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
11129     }
11130
11131   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
11132
11133      To compute GT, swap the arguments and do LT.
11134      To compute GE, do LT and invert the result.
11135      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
11136      To compute NE, do EQ and invert the result.
11137
11138      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
11139
11140   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11141     {
11142       tree tem = op0;
11143       op0 = op1;
11144       op1 = tem;
11145       code = swap_tree_comparison (code);
11146     }
11147
11148   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
11149      have already handled the one case that it matters.  */
11150
11151   invert = 0;
11152   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
11153     {
11154       invert = 1;
11155       code = invert_tree_comparison (code, false);
11156     }
11157
11158   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
11159      Otherwise return T.  */
11160   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11161     {
11162       if (code == EQ_EXPR)
11163         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
11164       else if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
11165         result = INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1);
11166       else
11167         result = INT_CST_LT (op0, op1);
11168     }
11169   else
11170     return NULL_TREE;
11171
11172   if (invert)
11173     result ^= 1;
11174   return constant_boolean_node (result, type);
11175 }
11176
11177 /* Build an expression for the a clean point containing EXPR with type TYPE.
11178    Don't build a cleanup point expression for EXPR which don't have side
11179    effects.  */
11180
11181 tree
11182 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
11183 {
11184   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
11185      it with a cleanup point expression.  */
11186   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
11187     return expr;
11188
11189   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
11190      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
11191      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
11192      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
11193      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
11194   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
11195     {
11196       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
11197       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11198         return expr;
11199       op = TREE_OPERAND (op, 1);
11200       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11201         return expr;
11202     }
11203
11204   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
11205 }
11206
11207 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF to
11208    avoid confusing the gimplify process.  */
11209
11210 tree
11211 build_fold_addr_expr_with_type (tree t, tree ptrtype)
11212 {
11213   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
11214   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
11215     t = TREE_OPERAND (t, 0);
11216
11217   /* Note: doesn't apply to ALIGN_INDIRECT_REF */
11218   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
11219       || TREE_CODE (t) == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
11220     {
11221       t = TREE_OPERAND (t, 0);
11222       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
11223         t = build1 (NOP_EXPR, ptrtype, t);
11224     }
11225   else
11226     {
11227       tree base = t;
11228
11229       while (handled_component_p (base))
11230         base = TREE_OPERAND (base, 0);
11231       if (DECL_P (base))
11232         TREE_ADDRESSABLE (base) = 1;
11233
11234       t = build1 (ADDR_EXPR, ptrtype, t);
11235     }
11236
11237   return t;
11238 }
11239
11240 tree
11241 build_fold_addr_expr (tree t)
11242 {
11243   return build_fold_addr_expr_with_type (t, build_pointer_type (TREE_TYPE (t)));
11244 }
11245
11246 /* Given a pointer value T, return a simplified version of an indirection
11247    through T, or NULL_TREE if no simplification is possible.  */
11248
11249 static tree
11250 fold_indirect_ref_1 (tree t)
11251 {
11252   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
11253   tree sub = t;
11254   tree subtype;
11255
11256   STRIP_NOPS (sub);
11257   subtype = TREE_TYPE (sub);
11258   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
11259     return NULL_TREE;
11260
11261   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
11262     {
11263       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
11264       tree optype = TREE_TYPE (op);
11265       /* *&p => p */
11266       if (lang_hooks.types_compatible_p (type, optype))
11267         return op;
11268       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
11269       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
11270                && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (optype)))
11271         {
11272           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
11273           tree min_val = size_zero_node;
11274           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11275             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11276           return build4 (ARRAY_REF, type, op, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11277         }
11278     }
11279
11280   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
11281   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
11282       && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype))))
11283     {
11284       tree type_domain;
11285       tree min_val = size_zero_node;
11286       sub = build_fold_indirect_ref (sub);
11287       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
11288       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11289         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11290       return build4 (ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11291     }
11292
11293   return NULL_TREE;
11294 }
11295
11296 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
11297    cases.  */
11298
11299 tree
11300 build_fold_indirect_ref (tree t)
11301 {
11302   tree sub = fold_indirect_ref_1 (t);
11303
11304   if (sub)
11305     return sub;
11306   else
11307     return build1 (INDIRECT_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)), t);
11308 }
11309
11310 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
11311
11312 tree
11313 fold_indirect_ref (tree t)
11314 {
11315   tree sub = fold_indirect_ref_1 (TREE_OPERAND (t, 0));
11316
11317   if (sub)
11318     return sub;
11319   else
11320     return t;
11321 }
11322
11323 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
11324    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
11325    the same as the original expression.  */
11326
11327 tree
11328 fold_ignored_result (tree t)
11329 {
11330   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
11331     return integer_zero_node;
11332
11333   for (;;)
11334     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
11335       {
11336       case tcc_unary:
11337         t = TREE_OPERAND (t, 0);
11338         break;
11339
11340       case tcc_binary:
11341       case tcc_comparison:
11342         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11343           t = TREE_OPERAND (t, 0);
11344         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
11345           t = TREE_OPERAND (t, 1);
11346         else
11347           return t;
11348         break;
11349
11350       case tcc_expression:
11351         switch (TREE_CODE (t))
11352           {
11353           case COMPOUND_EXPR:
11354             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11355               return t;
11356             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11357             break;
11358
11359           case COND_EXPR:
11360             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
11361                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
11362               return t;
11363             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11364             break;
11365
11366           default:
11367             return t;
11368           }
11369         break;
11370
11371       default:
11372         return t;
11373       }
11374 }
11375
11376 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.
11377    This can only be applied to objects of a sizetype.  */
11378
11379 tree
11380 round_up (tree value, int divisor)
11381 {
11382   tree div = NULL_TREE;
11383
11384   gcc_assert (divisor > 0);
11385   if (divisor == 1)
11386     return value;
11387
11388   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11389      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11390      because in that case, this check is more expensive than just
11391      doing it.  */
11392   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11393     {
11394       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11395
11396       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11397         return value;
11398     }
11399
11400   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11401   if (divisor == (divisor & -divisor))
11402     {
11403       tree t;
11404
11405       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
11406       value = size_binop (PLUS_EXPR, value, t);
11407       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11408       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11409     }
11410   else
11411     {
11412       if (!div)
11413         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11414       value = size_binop (CEIL_DIV_EXPR, value, div);
11415       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11416     }
11417
11418   return value;
11419 }
11420
11421 /* Likewise, but round down.  */
11422
11423 tree
11424 round_down (tree value, int divisor)
11425 {
11426   tree div = NULL_TREE;
11427
11428   gcc_assert (divisor > 0);
11429   if (divisor == 1)
11430     return value;
11431
11432   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11433      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11434      because in that case, this check is more expensive than just
11435      doing it.  */
11436   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11437     {
11438       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11439
11440       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11441         return value;
11442     }
11443
11444   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11445   if (divisor == (divisor & -divisor))
11446     {
11447       tree t;
11448
11449       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11450       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11451     }
11452   else
11453     {
11454       if (!div)
11455         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11456       value = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
11457       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11458     }
11459
11460   return value;
11461 }
11462
11463 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
11464    extracts the information about the offset of the access, storing it
11465    to PBITPOS and POFFSET.  */
11466
11467 static tree
11468 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
11469                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
11470 {
11471   tree core;
11472   enum machine_mode mode;
11473   int unsignedp, volatilep;
11474   HOST_WIDE_INT bitsize;
11475
11476   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
11477     {
11478       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
11479                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
11480                                   false);
11481
11482       if (TREE_CODE (core) == INDIRECT_REF)
11483         core = TREE_OPERAND (core, 0);
11484     }
11485   else
11486     {
11487       core = exp;
11488       *pbitpos = 0;
11489       *poffset = NULL_TREE;
11490     }
11491
11492   return core;
11493 }
11494
11495 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
11496    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
11497
11498 bool
11499 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
11500 {
11501   tree core1, core2;
11502   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
11503   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
11504
11505   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
11506   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
11507
11508   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
11509       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
11510       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
11511     return false;
11512
11513   if (toffset1 && toffset2)
11514     {
11515       type = TREE_TYPE (toffset1);
11516       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
11517         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
11518
11519       tdiff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2);
11520       if (!host_integerp (tdiff, 0))
11521         return false;
11522
11523       *diff = tree_low_cst (tdiff, 0);
11524     }
11525   else if (toffset1 || toffset2)
11526     {
11527       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
11528          be a constant.  */
11529       return false;
11530     }
11531   else
11532     *diff = 0;
11533
11534   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
11535   return true;
11536 }
11537
11538 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
11539    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
11540    is possible.  */
11541
11542 tree
11543 fold_strip_sign_ops (tree exp)
11544 {
11545   tree arg0, arg1;
11546
11547   switch (TREE_CODE (exp))
11548     {
11549     case ABS_EXPR:
11550     case NEGATE_EXPR:
11551       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11552       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
11553
11554     case MULT_EXPR:
11555     case RDIV_EXPR:
11556       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))))
11557         return NULL_TREE;
11558       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11559       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
11560       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
11561         return fold_build2 (TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
11562                             arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
11563                             arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1));
11564       break;
11565
11566     default:
11567       break;
11568     }
11569   return NULL_TREE;
11570 }
11571