OSDN Git Service

gcc/fortran/:
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / arith.c
index 2aa3c40..1e90584 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
 /* Compiler arithmetic
-   Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008
+   Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008,
+   2009, 2010
    Free Software Foundation, Inc.
    Contributed by Andy Vaught
 
@@ -30,6 +31,7 @@ along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
 #include "gfortran.h"
 #include "arith.h"
 #include "target-memory.h"
+#include "constructor.h"
 
 /* MPFR does not have a direct replacement for mpz_set_f() from GMP.
    It's easily implemented with a few calls though.  */
@@ -399,52 +401,6 @@ gfc_check_real_range (mpfr_t p, int kind)
 }
 
 
-/* Function to return a constant expression node of a given type and kind.  */
-
-gfc_expr *
-gfc_constant_result (bt type, int kind, locus *where)
-{
-  gfc_expr *result;
-
-  if (!where)
-    gfc_internal_error ("gfc_constant_result(): locus 'where' cannot be NULL");
-
-  result = gfc_get_expr ();
-
-  result->expr_type = EXPR_CONSTANT;
-  result->ts.type = type;
-  result->ts.kind = kind;
-  result->where = *where;
-
-  switch (type)
-    {
-    case BT_INTEGER:
-      mpz_init (result->value.integer);
-      break;
-
-    case BT_REAL:
-      gfc_set_model_kind (kind);
-      mpfr_init (result->value.real);
-      break;
-
-    case BT_COMPLEX:
-      gfc_set_model_kind (kind);
-#ifdef HAVE_mpc
-      mpc_init2 (result->value.complex, mpfr_get_default_prec());
-#else
-      mpfr_init (result->value.complex.r);
-      mpfr_init (result->value.complex.i);
-#endif
-      break;
-
-    default:
-      break;
-    }
-
-  return result;
-}
-
-
 /* Low-level arithmetic functions.  All of these subroutines assume
    that all operands are of the same type and return an operand of the
    same type.  The other thing about these subroutines is that they
@@ -456,7 +412,7 @@ gfc_arith_not (gfc_expr *op1, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, op1->ts.kind, &op1->where);
   result->value.logical = !op1->value.logical;
   *resultp = result;
 
@@ -469,8 +425,8 @@ gfc_arith_and (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = op1->value.logical && op2->value.logical;
   *resultp = result;
 
@@ -483,8 +439,8 @@ gfc_arith_or (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = op1->value.logical || op2->value.logical;
   *resultp = result;
 
@@ -497,8 +453,8 @@ gfc_arith_eqv (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = op1->value.logical == op2->value.logical;
   *resultp = result;
 
@@ -511,8 +467,8 @@ gfc_arith_neqv (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_kind_max (op1, op2),
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = op1->value.logical != op2->value.logical;
   *resultp = result;
 
@@ -626,7 +582,7 @@ gfc_arith_uminus (gfc_expr *op1, gfc_expr **resultp)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op1->ts.type)
     {
@@ -639,12 +595,7 @@ gfc_arith_uminus (gfc_expr *op1, gfc_expr **resultp)
       break;
 
     case BT_COMPLEX:
-#ifdef HAVE_mpc
       mpc_neg (result->value.complex, op1->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-      mpfr_neg (result->value.complex.r, op1->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_neg (result->value.complex.i, op1->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-#endif
       break;
 
     default:
@@ -663,7 +614,7 @@ gfc_arith_plus (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op1->ts.type)
     {
@@ -677,16 +628,8 @@ gfc_arith_plus (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
       break;
 
     case BT_COMPLEX:
-#ifdef HAVE_mpc
       mpc_add (result->value.complex, op1->value.complex, op2->value.complex,
               GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-      mpfr_add (result->value.complex.r, op1->value.complex.r,
-               op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_add (result->value.complex.i, op1->value.complex.i,
-               op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-#endif
       break;
 
     default:
@@ -705,7 +648,7 @@ gfc_arith_minus (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op1->ts.type)
     {
@@ -719,16 +662,8 @@ gfc_arith_minus (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
       break;
 
     case BT_COMPLEX:
-#ifdef HAVE_mpc
       mpc_sub (result->value.complex, op1->value.complex,
               op2->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-      mpfr_sub (result->value.complex.r, op1->value.complex.r,
-               op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_sub (result->value.complex.i, op1->value.complex.i,
-               op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-#endif
       break;
 
     default:
@@ -747,7 +682,7 @@ gfc_arith_times (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op1->ts.type)
     {
@@ -762,26 +697,8 @@ gfc_arith_times (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 
     case BT_COMPLEX:
       gfc_set_model (mpc_realref (op1->value.complex));
-#ifdef HAVE_mpc
       mpc_mul (result->value.complex, op1->value.complex, op2->value.complex,
               GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-    {
-      mpfr_t x, y;
-      mpfr_init (x);
-      mpfr_init (y);
-
-      mpfr_mul (x, op1->value.complex.r, op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_mul (y, op1->value.complex.i, op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_sub (result->value.complex.r, x, y, GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_mul (x, op1->value.complex.r, op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_mul (y, op1->value.complex.i, op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_add (result->value.complex.i, x, y, GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_clears (x, y, NULL);
-    }
-#endif
       break;
 
     default:
@@ -802,7 +719,7 @@ gfc_arith_divide (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 
   rc = ARITH_OK;
 
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op1->ts.type)
     {
@@ -829,13 +746,7 @@ gfc_arith_divide (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
       break;
 
     case BT_COMPLEX:
-      if (
-#ifdef HAVE_mpc
-         mpc_cmp_si_si (op2->value.complex, 0, 0) == 0
-#else
-         mpfr_sgn (op2->value.complex.r) == 0
-         && mpfr_sgn (op2->value.complex.i) == 0
-#endif
+      if (mpc_cmp_si_si (op2->value.complex, 0, 0) == 0
          && gfc_option.flag_range_check == 1)
        {
          rc = ARITH_DIV0;
@@ -843,8 +754,6 @@ gfc_arith_divide (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
        }
 
       gfc_set_model (mpc_realref (op1->value.complex));
-         
-#ifdef HAVE_mpc
       if (mpc_cmp_si_si (op2->value.complex, 0, 0) == 0)
       {
        /* In Fortran, return (NaN + NaN I) for any zero divisor.  See
@@ -855,32 +764,6 @@ gfc_arith_divide (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
       else
        mpc_div (result->value.complex, op1->value.complex, op2->value.complex,
                 GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-    {
-      mpfr_t x, y, div;
-      mpfr_init (x);
-      mpfr_init (y);
-      mpfr_init (div);
-
-      mpfr_mul (x, op2->value.complex.r, op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_mul (y, op2->value.complex.i, op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_add (div, x, y, GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_mul (x, op1->value.complex.r, op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_mul (y, op1->value.complex.i, op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_add (result->value.complex.r, x, y, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_div (result->value.complex.r, result->value.complex.r, div,
-               GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_mul (x, op1->value.complex.i, op2->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_mul (y, op1->value.complex.r, op2->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_sub (result->value.complex.i, x, y, GFC_RND_MODE);
-      mpfr_div (result->value.complex.i, result->value.complex.i, div,
-               GFC_RND_MODE);
-
-      mpfr_clears (x, y, div, NULL);
-    }
-#endif
       break;
 
     default:
@@ -893,103 +776,6 @@ gfc_arith_divide (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   return check_result (rc, op1, result, resultp);
 }
 
-
-/* Compute the reciprocal of a complex number (guaranteed nonzero).  */
-
-static void
-complex_reciprocal (gfc_expr *op)
-{
-  gfc_set_model (mpc_realref (op->value.complex));
-#ifdef HAVE_mpc
-  mpc_ui_div (op->value.complex, 1, op->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  {
-  mpfr_t mod, tmp;
-
-  mpfr_init (mod);
-  mpfr_init (tmp);
-
-  mpfr_mul (mod, op->value.complex.r, op->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_mul (tmp, op->value.complex.i, op->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_add (mod, mod, tmp, GFC_RND_MODE);
-
-  mpfr_div (op->value.complex.r, op->value.complex.r, mod, GFC_RND_MODE);
-
-  mpfr_neg (op->value.complex.i, op->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_div (op->value.complex.i, op->value.complex.i, mod, GFC_RND_MODE);
-
-  mpfr_clears (tmp, mod, NULL);
-  }
-#endif
-}
-
-
-/* Raise a complex number to positive power (power > 0).
-   This function will modify the content of power.
-
-   Use Binary Method, which is not an optimal but a simple and reasonable
-   arithmetic. See section 4.6.3, "Evaluation of Powers" of Donald E. Knuth,
-   "Seminumerical Algorithms", Vol. 2, "The Art of Computer Programming",
-   3rd Edition, 1998.  */
-
-static void
-complex_pow (gfc_expr *result, gfc_expr *base, mpz_t power)
-{
-  mpfr_t x_r, x_i, tmp, re, im;
-
-  gfc_set_model (mpc_realref (base->value.complex));
-  mpfr_init (x_r);
-  mpfr_init (x_i);
-  mpfr_init (tmp);
-  mpfr_init (re);
-  mpfr_init (im);
-
-  /* res = 1 */
-#ifdef HAVE_mpc
-  mpc_set_ui (result->value.complex, 1, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set_ui (result->value.complex.r, 1, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set_ui (result->value.complex.i, 0, GFC_RND_MODE);
-#endif
-
-  /* x = base */
-  mpfr_set (x_r, mpc_realref (base->value.complex), GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set (x_i, mpc_imagref (base->value.complex), GFC_RND_MODE);
-
-  /* Macro for complex multiplication. We have to take care that
-     res_r/res_i and a_r/a_i can (and will) be the same variable.  */
-#define CMULT(res_r,res_i,a_r,a_i,b_r,b_i) \
-    mpfr_mul (re, a_r, b_r, GFC_RND_MODE), \
-    mpfr_mul (tmp, a_i, b_i, GFC_RND_MODE), \
-    mpfr_sub (re, re, tmp, GFC_RND_MODE), \
-    \
-    mpfr_mul (im, a_r, b_i, GFC_RND_MODE), \
-    mpfr_mul (tmp, a_i, b_r, GFC_RND_MODE), \
-    mpfr_add (res_i, im, tmp, GFC_RND_MODE), \
-    mpfr_set (res_r, re, GFC_RND_MODE)
-  
-#define res_r mpc_realref (result->value.complex)
-#define res_i mpc_imagref (result->value.complex)
-
-  /* for (; power > 0; x *= x) */
-  for (; mpz_cmp_si (power, 0) > 0; CMULT(x_r,x_i,x_r,x_i,x_r,x_i))
-    {
-      /* if (power & 1) res = res * x; */
-      if (mpz_congruent_ui_p (power, 1, 2))
-       CMULT(res_r,res_i,res_r,res_i,x_r,x_i);
-
-      /* power /= 2; */
-      mpz_fdiv_q_ui (power, power, 2);
-    }
-
-#undef res_r
-#undef res_i
-#undef CMULT
-
-  mpfr_clears (x_r, x_i, tmp, re, im, NULL);
-}
-
-
 /* Raise a number to a power.  */
 
 static arith
@@ -998,10 +784,9 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   int power_sign;
   gfc_expr *result;
   arith rc;
-  extern bool init_flag;
 
   rc = ARITH_OK;
-  result = gfc_constant_result (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (op1->ts.type, op1->ts.kind, &op1->where);
 
   switch (op2->ts.type)
     {
@@ -1024,12 +809,7 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
              break;
 
            case BT_COMPLEX:
-#ifdef HAVE_mpc
              mpc_set_ui (result->value.complex, 1, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-             mpfr_set_ui (result->value.complex.r, 1, GFC_RND_MODE);
-             mpfr_set_ui (result->value.complex.i, 0, GFC_RND_MODE);
-#endif
              break;
 
            default:
@@ -1106,19 +886,8 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
              break;
 
            case BT_COMPLEX:
-             {
-               mpz_t apower;
-
-               /* Compute op1**abs(op2)  */
-               mpz_init (apower);
-               mpz_abs (apower, op2->value.integer);
-               complex_pow (result, op1, apower);
-               mpz_clear (apower);
-
-               /* If (op2 < 0), compute the inverse.  */
-               if (power_sign < 0)
-                 complex_reciprocal (result);
-             }
+             mpc_pow_z (result->value.complex, op1->value.complex,
+                        op2->value.integer, GFC_MPC_RND_MODE);
              break;
 
            default:
@@ -1129,7 +898,7 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 
     case BT_REAL:
 
-      if (init_flag)
+      if (gfc_init_expr_flag)
        {
          if (gfc_notify_std (GFC_STD_F2003,"Fortran 2003: Noninteger "
                              "exponent in an initialization "
@@ -1151,7 +920,7 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 
     case BT_COMPLEX:
       {
-       if (init_flag)
+       if (gfc_init_expr_flag)
          {
            if (gfc_notify_std (GFC_STD_F2003,"Fortran 2003: Noninteger "
                                "exponent in an initialization "
@@ -1159,58 +928,8 @@ arith_power (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
              return ARITH_PROHIBIT;
          }
 
-       {
-       mpfr_t x, y, r, t;
-
-       gfc_set_model (mpc_realref (op1->value.complex));
-
-       mpfr_init (r);
-
-#ifdef HAVE_mpc
-       mpc_abs (r, op1->value.complex, GFC_RND_MODE);
-#else
-       mpfr_hypot (r, op1->value.complex.r, op1->value.complex.i,
-                   GFC_RND_MODE);
-#endif
-       if (mpfr_cmp_si (r, 0) == 0)
-         {
-#ifdef HAVE_mpc
-           mpc_set_ui (result->value.complex, 0, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-           mpfr_set_ui (result->value.complex.r, 0, GFC_RND_MODE);
-           mpfr_set_ui (result->value.complex.i, 0, GFC_RND_MODE);
-#endif
-           mpfr_clear (r);
-           break;
-         }
-       mpfr_log (r, r, GFC_RND_MODE);
-
-       mpfr_init (t);
-
-#ifdef HAVE_mpc
-       mpc_arg (t, op1->value.complex, GFC_RND_MODE);
-#else
-       mpfr_atan2 (t, op1->value.complex.i, op1->value.complex.r, 
-                   GFC_RND_MODE);
-#endif
-
-       mpfr_init (x);
-       mpfr_init (y);
-
-       mpfr_mul (x, mpc_realref (op2->value.complex), r, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_mul (y, mpc_imagref (op2->value.complex), t, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_sub (x, x, y, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_exp (x, x, GFC_RND_MODE);
-
-       mpfr_mul (y, mpc_realref (op2->value.complex), t, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_mul (t, mpc_imagref (op2->value.complex), r, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_add (y, y, t, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_cos (t, y, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_sin (y, y, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_mul (mpc_realref (result->value.complex), x, t, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_mul (mpc_imagref (result->value.complex), x, y, GFC_RND_MODE);
-       mpfr_clears (r, t, x, y, NULL);
-       }
+       mpc_pow (result->value.complex, op1->value.complex,
+                op2->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
       }
       break;
     default:
@@ -1233,8 +952,8 @@ gfc_arith_concat (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
   int len;
 
   gcc_assert (op1->ts.kind == op2->ts.kind);
-  result = gfc_constant_result (BT_CHARACTER, op1->ts.kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_CHARACTER, op1->ts.kind,
+                                 &op1->where);
 
   len = op1->value.character.length + op2->value.character.length;
 
@@ -1328,12 +1047,7 @@ gfc_compare_expr (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_intrinsic_op op)
 static int
 compare_complex (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2)
 {
-#ifdef HAVE_mpc
   return mpc_cmp (op1->value.complex, op2->value.complex) == 0;
-#else
-  return (mpfr_equal_p (op1->value.complex.r, op2->value.complex.r)
-         && mpfr_equal_p (op1->value.complex.i, op2->value.complex.i));
-#endif
 }
 
 
@@ -1408,8 +1122,8 @@ gfc_arith_eq (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (op1->ts.type == BT_COMPLEX)
                        ? compare_complex (op1, op2)
                        : (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_EQ) == 0);
@@ -1424,8 +1138,8 @@ gfc_arith_ne (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (op1->ts.type == BT_COMPLEX)
                        ? !compare_complex (op1, op2)
                        : (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_EQ) != 0);
@@ -1440,8 +1154,8 @@ gfc_arith_gt (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_GT) > 0);
   *resultp = result;
 
@@ -1454,8 +1168,8 @@ gfc_arith_ge (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_GE) >= 0);
   *resultp = result;
 
@@ -1468,8 +1182,8 @@ gfc_arith_lt (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_LT) < 0);
   *resultp = result;
 
@@ -1482,8 +1196,8 @@ gfc_arith_le (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **resultp)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
-                               &op1->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, gfc_default_logical_kind,
+                                 &op1->where);
   result->value.logical = (gfc_compare_expr (op1, op2, INTRINSIC_LE) <= 0);
   *resultp = result;
 
@@ -1495,7 +1209,8 @@ static arith
 reduce_unary (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr **), gfc_expr *op,
              gfc_expr **result)
 {
-  gfc_constructor *c, *head;
+  gfc_constructor_base head;
+  gfc_constructor *c;
   gfc_expr *r;
   arith rc;
 
@@ -1503,9 +1218,8 @@ reduce_unary (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr **), gfc_expr *op,
     return eval (op, result);
 
   rc = ARITH_OK;
-  head = gfc_copy_constructor (op->value.constructor);
-
-  for (c = head; c; c = c->next)
+  head = gfc_constructor_copy (op->value.constructor);
+  for (c = gfc_constructor_first (head); c; c = gfc_constructor_next (c))
     {
       rc = reduce_unary (eval, c->expr, &r);
 
@@ -1516,18 +1230,15 @@ reduce_unary (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr **), gfc_expr *op,
     }
 
   if (rc != ARITH_OK)
-    gfc_free_constructor (head);
+    gfc_constructor_free (head);
   else
     {
-      r = gfc_get_expr ();
-      r->expr_type = EXPR_ARRAY;
-      r->value.constructor = head;
+      gfc_constructor *c = gfc_constructor_first (head);
+      r = gfc_get_array_expr (c->expr->ts.type, c->expr->ts.kind,
+                             &op->where);
       r->shape = gfc_copy_shape (op->shape, op->rank);
-
-      r->ts = head->expr->ts;
-      r->where = op->where;
       r->rank = op->rank;
-
+      r->value.constructor = head;
       *result = r;
     }
 
@@ -1539,14 +1250,13 @@ static arith
 reduce_binary_ac (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr *, gfc_expr **),
                  gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **result)
 {
-  gfc_constructor *c, *head;
+  gfc_constructor_base head;
+  gfc_constructor *c;
   gfc_expr *r;
-  arith rc;
-
-  head = gfc_copy_constructor (op1->value.constructor);
-  rc = ARITH_OK;
+  arith rc = ARITH_OK;
 
-  for (c = head; c; c = c->next)
+  head = gfc_constructor_copy (op1->value.constructor);
+  for (c = gfc_constructor_first (head); c; c = gfc_constructor_next (c))
     {
       if (c->expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
         rc = eval (c->expr, op2, &r);
@@ -1560,18 +1270,15 @@ reduce_binary_ac (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr *, gfc_expr **),
     }
 
   if (rc != ARITH_OK)
-    gfc_free_constructor (head);
+    gfc_constructor_free (head);
   else
     {
-      r = gfc_get_expr ();
-      r->expr_type = EXPR_ARRAY;
-      r->value.constructor = head;
+      gfc_constructor *c = gfc_constructor_first (head);
+      r = gfc_get_array_expr (c->expr->ts.type, c->expr->ts.kind,
+                             &op1->where);
       r->shape = gfc_copy_shape (op1->shape, op1->rank);
-
-      r->ts = head->expr->ts;
-      r->where = op1->where;
       r->rank = op1->rank;
-
+      r->value.constructor = head;
       *result = r;
     }
 
@@ -1583,14 +1290,13 @@ static arith
 reduce_binary_ca (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr *, gfc_expr **),
                  gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **result)
 {
-  gfc_constructor *c, *head;
+  gfc_constructor_base head;
+  gfc_constructor *c;
   gfc_expr *r;
-  arith rc;
-
-  head = gfc_copy_constructor (op2->value.constructor);
-  rc = ARITH_OK;
+  arith rc = ARITH_OK;
 
-  for (c = head; c; c = c->next)
+  head = gfc_constructor_copy (op2->value.constructor);
+  for (c = gfc_constructor_first (head); c; c = gfc_constructor_next (c))
     {
       if (c->expr->expr_type == EXPR_CONSTANT)
        rc = eval (op1, c->expr, &r);
@@ -1604,18 +1310,15 @@ reduce_binary_ca (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr *, gfc_expr **),
     }
 
   if (rc != ARITH_OK)
-    gfc_free_constructor (head);
+    gfc_constructor_free (head);
   else
     {
-      r = gfc_get_expr ();
-      r->expr_type = EXPR_ARRAY;
-      r->value.constructor = head;
+      gfc_constructor *c = gfc_constructor_first (head);
+      r = gfc_get_array_expr (c->expr->ts.type, c->expr->ts.kind,
+                             &op2->where);
       r->shape = gfc_copy_shape (op2->shape, op2->rank);
-
-      r->ts = head->expr->ts;
-      r->where = op2->where;
       r->rank = op2->rank;
-
+      r->value.constructor = head;
       *result = r;
     }
 
@@ -1632,52 +1335,41 @@ static arith
 reduce_binary_aa (arith (*eval) (gfc_expr *, gfc_expr *, gfc_expr **),
                  gfc_expr *op1, gfc_expr *op2, gfc_expr **result)
 {
-  gfc_constructor *c, *d, *head;
+  gfc_constructor_base head;
+  gfc_constructor *c, *d;
   gfc_expr *r;
-  arith rc;
-
-  head = gfc_copy_constructor (op1->value.constructor);
+  arith rc = ARITH_OK;
 
-  rc = ARITH_OK;
-  d = op2->value.constructor;
+  if (gfc_check_conformance (op1, op2,
+                            "elemental binary operation") != SUCCESS)
+    return ARITH_INCOMMENSURATE;
 
-  if (gfc_check_conformance (op1, op2, "elemental binary operation")
-      != SUCCESS)
-    rc = ARITH_INCOMMENSURATE;
-  else
+  head = gfc_constructor_copy (op1->value.constructor);
+  for (c = gfc_constructor_first (head),
+       d = gfc_constructor_first (op2->value.constructor);
+       c && d;
+       c = gfc_constructor_next (c), d = gfc_constructor_next (d))
     {
-      for (c = head; c; c = c->next, d = d->next)
-       {
-         if (d == NULL)
-           {
-             rc = ARITH_INCOMMENSURATE;
-             break;
-           }
-
-         rc = reduce_binary (eval, c->expr, d->expr, &r);
-         if (rc != ARITH_OK)
-           break;
-
-         gfc_replace_expr (c->expr, r);
-       }
+       rc = reduce_binary (eval, c->expr, d->expr, &r);
+       if (rc != ARITH_OK)
+         break;
 
-      if (d != NULL)
-       rc = ARITH_INCOMMENSURATE;
+       gfc_replace_expr (c->expr, r);
     }
 
+  if (c || d)
+    rc = ARITH_INCOMMENSURATE;
+
   if (rc != ARITH_OK)
-    gfc_free_constructor (head);
+    gfc_constructor_free (head);
   else
     {
-      r = gfc_get_expr ();
-      r->expr_type = EXPR_ARRAY;
-      r->value.constructor = head;
+      gfc_constructor *c = gfc_constructor_first (head);
+      r = gfc_get_array_expr (c->expr->ts.type, c->expr->ts.kind,
+                             &op1->where);
       r->shape = gfc_copy_shape (op1->shape, op1->rank);
-
-      r->ts = head->expr->ts;
-      r->where = op1->where;
       r->rank = op1->rank;
-
+      r->value.constructor = head;
       *result = r;
     }
 
@@ -1823,7 +1515,7 @@ eval_intrinsic (gfc_intrinsic_op op,
       temp.value.op.op1 = op1;
       temp.value.op.op2 = op2;
 
-      gfc_type_convert_binary (&temp);
+      gfc_type_convert_binary (&temp, 0);
 
       if (op == INTRINSIC_EQ || op == INTRINSIC_NE
          || op == INTRINSIC_GE || op == INTRINSIC_GT
@@ -1890,17 +1582,9 @@ eval_intrinsic (gfc_intrinsic_op op,
 
 runtime:
   /* Create a run-time expression.  */
-  result = gfc_get_expr ();
+  result = gfc_get_operator_expr (&op1->where, op, op1, op2);
   result->ts = temp.ts;
 
-  result->expr_type = EXPR_OP;
-  result->value.op.op = op;
-
-  result->value.op.op1 = op1;
-  result->value.op.op2 = op2;
-
-  result->where = op1->where;
-
   return result;
 }
 
@@ -2167,7 +1851,7 @@ gfc_convert_integer (const char *buffer, int kind, int radix, locus *where)
   gfc_expr *e;
   const char *t;
 
-  e = gfc_constant_result (BT_INTEGER, kind, where);
+  e = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, where);
   /* A leading plus is allowed, but not by mpz_set_str.  */
   if (buffer[0] == '+')
     t = buffer + 1;
@@ -2186,7 +1870,7 @@ gfc_convert_real (const char *buffer, int kind, locus *where)
 {
   gfc_expr *e;
 
-  e = gfc_constant_result (BT_REAL, kind, where);
+  e = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, kind, where);
   mpfr_set_str (e->value.real, buffer, 10, GFC_RND_MODE);
 
   return e;
@@ -2201,14 +1885,9 @@ gfc_convert_complex (gfc_expr *real, gfc_expr *imag, int kind)
 {
   gfc_expr *e;
 
-  e = gfc_constant_result (BT_COMPLEX, kind, &real->where);
-#ifdef HAVE_mpc
+  e = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &real->where);
   mpc_set_fr_fr (e->value.complex, real->value.real, imag->value.real,
                 GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set (e->value.complex.r, real->value.real, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set (e->value.complex.i, imag->value.real, GFC_RND_MODE);
-#endif
 
   return e;
 }
@@ -2273,7 +1952,7 @@ gfc_int2int (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_INTEGER, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &src->where);
 
   mpz_set (result->value.integer, src->value.integer);
 
@@ -2303,7 +1982,7 @@ gfc_int2real (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_REAL, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, kind, &src->where);
 
   mpfr_set_z (result->value.real, src->value.integer, GFC_RND_MODE);
 
@@ -2326,14 +2005,9 @@ gfc_int2complex (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
 
-#ifdef HAVE_mpc
   mpc_set_z (result->value.complex, src->value.integer, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set_z (result->value.complex.r, src->value.integer, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set_ui (result->value.complex.i, 0, GFC_RND_MODE);
-#endif
 
   if ((rc = gfc_check_real_range (mpc_realref (result->value.complex), kind))
       != ARITH_OK)
@@ -2355,7 +2029,7 @@ gfc_real2int (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_INTEGER, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &src->where);
 
   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, src->value.real, &src->where);
 
@@ -2378,7 +2052,7 @@ gfc_real2real (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_REAL, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, kind, &src->where);
 
   mpfr_set (result->value.real, src->value.real, GFC_RND_MODE);
 
@@ -2409,14 +2083,9 @@ gfc_real2complex (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
 
-#ifdef HAVE_mpc
   mpc_set_fr (result->value.complex, src->value.real, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set (result->value.complex.r, src->value.real, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set_ui (result->value.complex.i, 0, GFC_RND_MODE);
-#endif
 
   rc = gfc_check_real_range (mpc_realref (result->value.complex), kind);
 
@@ -2445,7 +2114,7 @@ gfc_complex2int (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_INTEGER, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &src->where);
 
   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, mpc_realref (src->value.complex),
                   &src->where);
@@ -2469,13 +2138,9 @@ gfc_complex2real (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_REAL, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, kind, &src->where);
 
-#ifdef HAVE_mpc
   mpc_real (result->value.real, src->value.complex, GFC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set (result->value.real, src->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-#endif
 
   rc = gfc_check_real_range (result->value.real, kind);
 
@@ -2504,14 +2169,9 @@ gfc_complex2complex (gfc_expr *src, int kind)
   gfc_expr *result;
   arith rc;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
 
-#ifdef HAVE_mpc
   mpc_set (result->value.complex, src->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
-#else
-  mpfr_set (result->value.complex.r, src->value.complex.r, GFC_RND_MODE);
-  mpfr_set (result->value.complex.i, src->value.complex.i, GFC_RND_MODE);
-#endif
 
   rc = gfc_check_real_range (mpc_realref (result->value.complex), kind);
 
@@ -2554,7 +2214,7 @@ gfc_log2log (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, kind, &src->where);
   result->value.logical = src->value.logical;
 
   return result;
@@ -2568,7 +2228,7 @@ gfc_log2int (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_INTEGER, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &src->where);
   mpz_set_si (result->value.integer, src->value.logical);
 
   return result;
@@ -2582,7 +2242,7 @@ gfc_int2log (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
 
-  result = gfc_constant_result (BT_LOGICAL, kind, &src->where);
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, kind, &src->where);
   result->value.logical = (mpz_cmp_si (src->value.integer, 0) != 0);
 
   return result;
@@ -2625,12 +2285,7 @@ gfc_expr *
 gfc_hollerith2int (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
-
-  result = gfc_get_expr ();
-  result->expr_type = EXPR_CONSTANT;
-  result->ts.type = BT_INTEGER;
-  result->ts.kind = kind;
-  result->where = src->where;
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &src->where);
 
   hollerith2representation (result, src);
   gfc_interpret_integer (kind, (unsigned char *) result->representation.string,
@@ -2646,15 +2301,7 @@ gfc_expr *
 gfc_hollerith2real (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
-  int len;
-
-  len = src->value.character.length;
-
-  result = gfc_get_expr ();
-  result->expr_type = EXPR_CONSTANT;
-  result->ts.type = BT_REAL;
-  result->ts.kind = kind;
-  result->where = src->where;
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, kind, &src->where);
 
   hollerith2representation (result, src);
   gfc_interpret_float (kind, (unsigned char *) result->representation.string,
@@ -2670,25 +2317,11 @@ gfc_expr *
 gfc_hollerith2complex (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
-  int len;
-
-  len = src->value.character.length;
-
-  result = gfc_get_expr ();
-  result->expr_type = EXPR_CONSTANT;
-  result->ts.type = BT_COMPLEX;
-  result->ts.kind = kind;
-  result->where = src->where;
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &src->where);
 
   hollerith2representation (result, src);
   gfc_interpret_complex (kind, (unsigned char *) result->representation.string,
-                        result->representation.length,
-#ifdef HAVE_mpc
-                        result->value.complex
-#else
-                        result->value.complex.r, result->value.complex.i
-#endif
-                        );
+                        result->representation.length, result->value.complex);
 
   return result;
 }
@@ -2719,15 +2352,7 @@ gfc_expr *
 gfc_hollerith2logical (gfc_expr *src, int kind)
 {
   gfc_expr *result;
-  int len;
-
-  len = src->value.character.length;
-
-  result = gfc_get_expr ();
-  result->expr_type = EXPR_CONSTANT;
-  result->ts.type = BT_LOGICAL;
-  result->ts.kind = kind;
-  result->where = src->where;
+  result = gfc_get_constant_expr (BT_LOGICAL, kind, &src->where);
 
   hollerith2representation (result, src);
   gfc_interpret_logical (kind, (unsigned char *) result->representation.string,