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, 2006 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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  20 02110-1301, 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 comparison_code comparison_to_compcode (enum tree_code);
  93 static enum tree_code compcode_to_comparison (enum comparison_code);
  94 static tree combine_comparisons (enum tree_code, enum tree_code,
  95                                  enum tree_code, tree, tree, tree);
  96 static int truth_value_p (enum tree_code);
  97 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
  98 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
  99 static tree eval_subst (tree, tree, tree, tree, tree);
 100 static tree pedantic_omit_one_operand (tree, tree, tree);
 101 static tree distribute_bit_expr (enum tree_code, tree, tree, tree);
 102 static tree make_bit_field_ref (tree, tree, int, int, int);
 103 static tree optimize_bit_field_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 104 static tree decode_field_reference (tree, HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *,
 105                                     enum machine_mode *, int *, int *,
 106                                     tree *, tree *);
 107 static int all_ones_mask_p (tree, int);
 108 static tree sign_bit_p (tree, tree);
 109 static int simple_operand_p (tree);
 110 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
 111 static tree make_range (tree, int *, tree *, tree *);
 112 static tree build_range_check (tree, tree, int, tree, tree);
 113 static int merge_ranges (int *, tree *, tree *, int, tree, tree, int, tree,
 114                          tree);
 115 static tree fold_range_test (enum tree_code, tree, tree, tree);
 116 static tree fold_cond_expr_with_comparison (tree, tree, tree, tree);
 117 static tree unextend (tree, int, int, tree);
 118 static tree fold_truthop (enum tree_code, tree, tree, tree);
 119 static tree optimize_minmax_comparison (enum tree_code, tree, tree, tree);
 120 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree);
 121 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree);
 122 static int multiple_of_p (tree, tree, tree);
 123 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code, tree,
 124                                                  tree, tree,
 125                                                  tree, tree, int);
 126 static bool fold_real_zero_addition_p (tree, tree, int);
 127 static tree fold_mathfn_compare (enum built_in_function, enum tree_code,
 128                                  tree, tree, tree);
 129 static tree fold_inf_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 130 static tree fold_div_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 131 static bool reorder_operands_p (tree, tree);
 132 static tree fold_negate_const (tree, tree);
 133 static tree fold_not_const (tree, tree);
 134 static tree fold_relational_const (enum tree_code, tree, tree, tree);
 135
 136 /* We know that A1 + B1 = SUM1, using 2's complement arithmetic and ignoring
 137    overflow.  Suppose A, B and SUM have the same respective signs as A1, B1,
 138    and SUM1.  Then this yields nonzero if overflow occurred during the
 139    addition.
 140
 141    Overflow occurs if A and B have the same sign, but A and SUM differ in
 142    sign.  Use `^' to test whether signs differ, and `< 0' to isolate the
 143    sign.  */
 144 #define OVERFLOW_SUM_SIGN(a, b, sum) ((~((a) ^ (b)) & ((a) ^ (sum))) < 0)
 145 \f
 146 /* To do constant folding on INTEGER_CST nodes requires two-word arithmetic.
 147    We do that by representing the two-word integer in 4 words, with only
 148    HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2 bits stored in each word, as a positive
 149    number.  The value of the word is LOWPART + HIGHPART * BASE.  */
 150
 151 #define LOWPART(x) \
 152   ((x) & (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)) - 1))
 153 #define HIGHPART(x) \
 154   ((unsigned HOST_WIDE_INT) (x) >> HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 155 #define BASE ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 156
 157 /* Unpack a two-word integer into 4 words.
 158    LOW and HI are the integer, as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 159    WORDS points to the array of HOST_WIDE_INTs.  */
 160
 161 static void
 162 encode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT hi)
 163 {
 164   words[0] = LOWPART (low);
 165   words[1] = HIGHPART (low);
 166   words[2] = LOWPART (hi);
 167   words[3] = HIGHPART (hi);
 168 }
 169
 170 /* Pack an array of 4 words into a two-word integer.
 171    WORDS points to the array of words.
 172    The integer is stored into *LOW and *HI as two `HOST_WIDE_INT' pieces.  */
 173
 174 static void
 175 decode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT *low,
 176         HOST_WIDE_INT *hi)
 177 {
 178   *low = words[0] + words[1] * BASE;
 179   *hi = words[2] + words[3] * BASE;
 180 }
 181 \f
 182 /* T is an INT_CST node.  OVERFLOWABLE indicates if we are interested
 183    in overflow of the value, when >0 we are only interested in signed
 184    overflow, for <0 we are interested in any overflow.  OVERFLOWED
 185    indicates whether overflow has already occurred.  CONST_OVERFLOWED
 186    indicates whether constant overflow has already occurred.  We force
 187    T's value to be within range of T's type (by setting to 0 or 1 all
 188    the bits outside the type's range).  We set TREE_OVERFLOWED if,
 189         OVERFLOWED is nonzero,
 190         or OVERFLOWABLE is >0 and signed overflow occurs
 191         or OVERFLOWABLE is <0 and any overflow occurs
 192    We set TREE_CONSTANT_OVERFLOWED if,
 193         CONST_OVERFLOWED is nonzero
 194         or we set TREE_OVERFLOWED.
 195   We return either the original T, or a copy.  */
 196
 197 tree
 198 force_fit_type (tree t, int overflowable,
 199                 bool overflowed, bool overflowed_const)
 200 {
 201   unsigned HOST_WIDE_INT low;
 202   HOST_WIDE_INT high;
 203   unsigned int prec;
 204   int sign_extended_type;
 205
 206   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 207
 208   low = TREE_INT_CST_LOW (t);
 209   high = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 210
 211   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
 212       || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == OFFSET_TYPE)
 213     prec = POINTER_SIZE;
 214   else
 215     prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
 216   /* Size types *are* sign extended.  */
 217   sign_extended_type = (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t))
 218                         || (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
 219                             && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (t))));
 220
 221   /* First clear all bits that are beyond the type's precision.  */
 222
 223   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 224     ;
 225   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 226     high &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 227   else
 228     {
 229       high = 0;
 230       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 231         low &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 232     }
 233
 234   if (!sign_extended_type)
 235     /* No sign extension */;
 236   else if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 237     /* Correct width already.  */;
 238   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 239     {
 240       /* Sign extend top half? */
 241       if (high & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1
 242                   << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
 243         high |= (HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 244     }
 245   else if (prec == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 246     {
 247       if ((HOST_WIDE_INT)low < 0)
 248         high = -1;
 249     }
 250   else
 251     {
 252       /* Sign extend bottom half? */
 253       if (low & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1 << (prec - 1)))
 254         {
 255           high = -1;
 256           low |= (HOST_WIDE_INT)(-1) << prec;
 257         }
 258     }
 259
 260   /* If the value changed, return a new node.  */
 261   if (overflowed || overflowed_const
 262       || low != TREE_INT_CST_LOW (t) || high != TREE_INT_CST_HIGH (t))
 263     {
 264       t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (t), low, high);
 265
 266       if (overflowed
 267           || overflowable < 0
 268           || (overflowable > 0 && sign_extended_type))
 269         {
 270           t = copy_node (t);
 271           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
 272           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 273         }
 274       else if (overflowed_const)
 275         {
 276           t = copy_node (t);
 277           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 278         }
 279     }
 280
 281   return t;
 282 }
 283 \f
 284 /* Add two doubleword integers with doubleword result.
 285    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 286    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 287    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 288
 289 int
 290 add_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 291             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 292             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 293 {
 294   unsigned HOST_WIDE_INT l;
 295   HOST_WIDE_INT h;
 296
 297   l = l1 + l2;
 298   h = h1 + h2 + (l < l1);
 299
 300   *lv = l;
 301   *hv = h;
 302   return OVERFLOW_SUM_SIGN (h1, h2, h);
 303 }
 304
 305 /* Negate a doubleword integer with doubleword result.
 306    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 307    The argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces in L1 and H1.
 308    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 309
 310 int
 311 neg_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 312             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 313 {
 314   if (l1 == 0)
 315     {
 316       *lv = 0;
 317       *hv = - h1;
 318       return (*hv & h1) < 0;
 319     }
 320   else
 321     {
 322       *lv = -l1;
 323       *hv = ~h1;
 324       return 0;
 325     }
 326 }
 327 \f
 328 /* Multiply two doubleword integers with doubleword result.
 329    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 330    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 331    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 332    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 333
 334 int
 335 mul_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 336             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 337             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 338 {
 339   HOST_WIDE_INT arg1[4];
 340   HOST_WIDE_INT arg2[4];
 341   HOST_WIDE_INT prod[4 * 2];
 342   unsigned HOST_WIDE_INT carry;
 343   int i, j, k;
 344   unsigned HOST_WIDE_INT toplow, neglow;
 345   HOST_WIDE_INT tophigh, neghigh;
 346
 347   encode (arg1, l1, h1);
 348   encode (arg2, l2, h2);
 349
 350   memset (prod, 0, sizeof prod);
 351
 352   for (i = 0; i < 4; i++)
 353     {
 354       carry = 0;
 355       for (j = 0; j < 4; j++)
 356         {
 357           k = i + j;
 358           /* This product is <= 0xFFFE0001, the sum <= 0xFFFF0000.  */
 359           carry += arg1[i] * arg2[j];
 360           /* Since prod[p] < 0xFFFF, this sum <= 0xFFFFFFFF.  */
 361           carry += prod[k];
 362           prod[k] = LOWPART (carry);
 363           carry = HIGHPART (carry);
 364         }
 365       prod[i + 4] = carry;
 366     }
 367
 368   decode (prod, lv, hv);        /* This ignores prod[4] through prod[4*2-1] */
 369
 370   /* Check for overflow by calculating the top half of the answer in full;
 371      it should agree with the low half's sign bit.  */
 372   decode (prod + 4, &toplow, &tophigh);
 373   if (h1 < 0)
 374     {
 375       neg_double (l2, h2, &neglow, &neghigh);
 376       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 377     }
 378   if (h2 < 0)
 379     {
 380       neg_double (l1, h1, &neglow, &neghigh);
 381       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 382     }
 383   return (*hv < 0 ? ~(toplow & tophigh) : toplow | tophigh) != 0;
 384 }
 385 \f
 386 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 387    keeping only PREC bits of result.
 388    Shift right if COUNT is negative.
 389    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 390    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 391
 392 void
 393 lshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 394                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 395                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv, int arith)
 396 {
 397   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 398
 399   if (count < 0)
 400     {
 401       rshift_double (l1, h1, -count, prec, lv, hv, arith);
 402       return;
 403     }
 404
 405   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 406     count %= prec;
 407
 408   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 409     {
 410       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 411          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 412       *hv = 0;
 413       *lv = 0;
 414     }
 415   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 416     {
 417       *hv = l1 << (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 418       *lv = 0;
 419     }
 420   else
 421     {
 422       *hv = (((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << count)
 423              | (l1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) >> 1));
 424       *lv = l1 << count;
 425     }
 426
 427   /* Sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 428
 429   signmask = -((prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 430                 ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) *hv
 431                    >> (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 432                 : (*lv >> (prec - 1))) & 1);
 433
 434   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 435     ;
 436   else if (prec >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 437     {
 438       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 439       *hv |= signmask << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 440     }
 441   else
 442     {
 443       *hv = signmask;
 444       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 445       *lv |= signmask << prec;
 446     }
 447 }
 448
 449 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 right by COUNT places
 450    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 451    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 452    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 453
 454 void
 455 rshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 456                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 457                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv,
 458                int arith)
 459 {
 460   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 461
 462   signmask = (arith
 463               ? -((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 464               : 0);
 465
 466   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 467     count %= prec;
 468
 469   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 470     {
 471       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 472          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 473       *hv = 0;
 474       *lv = 0;
 475     }
 476   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 477     {
 478       *hv = 0;
 479       *lv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 480     }
 481   else
 482     {
 483       *hv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> count;
 484       *lv = ((l1 >> count)
 485              | ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) << 1));
 486     }
 487
 488   /* Zero / sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 489
 490   if (count >= (HOST_WIDE_INT)prec)
 491     {
 492       *hv = signmask;
 493       *lv = signmask;
 494     }
 495   else if ((prec - count) >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 496     ;
 497   else if ((prec - count) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 498     {
 499       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 500       *hv |= signmask << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 501     }
 502   else
 503     {
 504       *hv = signmask;
 505       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count));
 506       *lv |= signmask << (prec - count);
 507     }
 508 }
 509 \f
 510 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 511    keeping only PREC bits of result.
 512    Rotate right if COUNT is negative.
 513    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 514
 515 void
 516 lrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 517                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 518                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 519 {
 520   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 521   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 522
 523   count %= prec;
 524   if (count < 0)
 525     count += prec;
 526
 527   lshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 528   rshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 529   *lv = s1l | s2l;
 530   *hv = s1h | s2h;
 531 }
 532
 533 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 534    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 535    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 536
 537 void
 538 rrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 539                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 540                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 541 {
 542   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 543   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 544
 545   count %= prec;
 546   if (count < 0)
 547     count += prec;
 548
 549   rshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 550   lshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 551   *lv = s1l | s2l;
 552   *hv = s1h | s2h;
 553 }
 554 \f
 555 /* Divide doubleword integer LNUM, HNUM by doubleword integer LDEN, HDEN
 556    for a quotient (stored in *LQUO, *HQUO) and remainder (in *LREM, *HREM).
 557    CODE is a tree code for a kind of division, one of
 558    TRUNC_DIV_EXPR, FLOOR_DIV_EXPR, CEIL_DIV_EXPR, ROUND_DIV_EXPR
 559    or EXACT_DIV_EXPR
 560    It controls how the quotient is rounded to an integer.
 561    Return nonzero if the operation overflows.
 562    UNS nonzero says do unsigned division.  */
 563
 564 int
 565 div_and_round_double (enum tree_code code, int uns,
 566                       unsigned HOST_WIDE_INT lnum_orig, /* num == numerator == dividend */
 567                       HOST_WIDE_INT hnum_orig,
 568                       unsigned HOST_WIDE_INT lden_orig, /* den == denominator == divisor */
 569                       HOST_WIDE_INT hden_orig,
 570                       unsigned HOST_WIDE_INT *lquo,
 571                       HOST_WIDE_INT *hquo, unsigned HOST_WIDE_INT *lrem,
 572                       HOST_WIDE_INT *hrem)
 573 {
 574   int quo_neg = 0;
 575   HOST_WIDE_INT num[4 + 1];     /* extra element for scaling.  */
 576   HOST_WIDE_INT den[4], quo[4];
 577   int i, j;
 578   unsigned HOST_WIDE_INT work;
 579   unsigned HOST_WIDE_INT carry = 0;
 580   unsigned HOST_WIDE_INT lnum = lnum_orig;
 581   HOST_WIDE_INT hnum = hnum_orig;
 582   unsigned HOST_WIDE_INT lden = lden_orig;
 583   HOST_WIDE_INT hden = hden_orig;
 584   int overflow = 0;
 585
 586   if (hden == 0 && lden == 0)
 587     overflow = 1, lden = 1;
 588
 589   /* Calculate quotient sign and convert operands to unsigned.  */
 590   if (!uns)
 591     {
 592       if (hnum < 0)
 593         {
 594           quo_neg = ~ quo_neg;
 595           /* (minimum integer) / (-1) is the only overflow case.  */
 596           if (neg_double (lnum, hnum, &lnum, &hnum)
 597               && ((HOST_WIDE_INT) lden & hden) == -1)
 598             overflow = 1;
 599         }
 600       if (hden < 0)
 601         {
 602           quo_neg = ~ quo_neg;
 603           neg_double (lden, hden, &lden, &hden);
 604         }
 605     }
 606
 607   if (hnum == 0 && hden == 0)
 608     {                           /* single precision */
 609       *hquo = *hrem = 0;
 610       /* This unsigned division rounds toward zero.  */
 611       *lquo = lnum / lden;
 612       goto finish_up;
 613     }
 614
 615   if (hnum == 0)
 616     {                           /* trivial case: dividend < divisor */
 617       /* hden != 0 already checked.  */
 618       *hquo = *lquo = 0;
 619       *hrem = hnum;
 620       *lrem = lnum;
 621       goto finish_up;
 622     }
 623
 624   memset (quo, 0, sizeof quo);
 625
 626   memset (num, 0, sizeof num);  /* to zero 9th element */
 627   memset (den, 0, sizeof den);
 628
 629   encode (num, lnum, hnum);
 630   encode (den, lden, hden);
 631
 632   /* Special code for when the divisor < BASE.  */
 633   if (hden == 0 && lden < (unsigned HOST_WIDE_INT) BASE)
 634     {
 635       /* hnum != 0 already checked.  */
 636       for (i = 4 - 1; i >= 0; i--)
 637         {
 638           work = num[i] + carry * BASE;
 639           quo[i] = work / lden;
 640           carry = work % lden;
 641         }
 642     }
 643   else
 644     {
 645       /* Full double precision division,
 646          with thanks to Don Knuth's "Seminumerical Algorithms".  */
 647       int num_hi_sig, den_hi_sig;
 648       unsigned HOST_WIDE_INT quo_est, scale;
 649
 650       /* Find the highest nonzero divisor digit.  */
 651       for (i = 4 - 1;; i--)
 652         if (den[i] != 0)
 653           {
 654             den_hi_sig = i;
 655             break;
 656           }
 657
 658       /* Insure that the first digit of the divisor is at least BASE/2.
 659          This is required by the quotient digit estimation algorithm.  */
 660
 661       scale = BASE / (den[den_hi_sig] + 1);
 662       if (scale > 1)
 663         {               /* scale divisor and dividend */
 664           carry = 0;
 665           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 666             {
 667               work = (num[i] * scale) + carry;
 668               num[i] = LOWPART (work);
 669               carry = HIGHPART (work);
 670             }
 671
 672           num[4] = carry;
 673           carry = 0;
 674           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 675             {
 676               work = (den[i] * scale) + carry;
 677               den[i] = LOWPART (work);
 678               carry = HIGHPART (work);
 679               if (den[i] != 0) den_hi_sig = i;
 680             }
 681         }
 682
 683       num_hi_sig = 4;
 684
 685       /* Main loop */
 686       for (i = num_hi_sig - den_hi_sig - 1; i >= 0; i--)
 687         {
 688           /* Guess the next quotient digit, quo_est, by dividing the first
 689              two remaining dividend digits by the high order quotient digit.
 690              quo_est is never low and is at most 2 high.  */
 691           unsigned HOST_WIDE_INT tmp;
 692
 693           num_hi_sig = i + den_hi_sig + 1;
 694           work = num[num_hi_sig] * BASE + num[num_hi_sig - 1];
 695           if (num[num_hi_sig] != den[den_hi_sig])
 696             quo_est = work / den[den_hi_sig];
 697           else
 698             quo_est = BASE - 1;
 699
 700           /* Refine quo_est so it's usually correct, and at most one high.  */
 701           tmp = work - quo_est * den[den_hi_sig];
 702           if (tmp < BASE
 703               && (den[den_hi_sig - 1] * quo_est
 704                   > (tmp * BASE + num[num_hi_sig - 2])))
 705             quo_est--;
 706
 707           /* Try QUO_EST as the quotient digit, by multiplying the
 708              divisor by QUO_EST and subtracting from the remaining dividend.
 709              Keep in mind that QUO_EST is the I - 1st digit.  */
 710
 711           carry = 0;
 712           for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 713             {
 714               work = quo_est * den[j] + carry;
 715               carry = HIGHPART (work);
 716               work = num[i + j] - LOWPART (work);
 717               num[i + j] = LOWPART (work);
 718               carry += HIGHPART (work) != 0;
 719             }
 720
 721           /* If quo_est was high by one, then num[i] went negative and
 722              we need to correct things.  */
 723           if (num[num_hi_sig] < (HOST_WIDE_INT) carry)
 724             {
 725               quo_est--;
 726               carry = 0;                /* add divisor back in */
 727               for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 728                 {
 729                   work = num[i + j] + den[j] + carry;
 730                   carry = HIGHPART (work);
 731                   num[i + j] = LOWPART (work);
 732                 }
 733
 734               num [num_hi_sig] += carry;
 735             }
 736
 737           /* Store the quotient digit.  */
 738           quo[i] = quo_est;
 739         }
 740     }
 741
 742   decode (quo, lquo, hquo);
 743
 744  finish_up:
 745   /* If result is negative, make it so.  */
 746   if (quo_neg)
 747     neg_double (*lquo, *hquo, lquo, hquo);
 748
 749   /* Compute trial remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 750   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 751   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 752   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 753
 754   switch (code)
 755     {
 756     case TRUNC_DIV_EXPR:
 757     case TRUNC_MOD_EXPR:        /* round toward zero */
 758     case EXACT_DIV_EXPR:        /* for this one, it shouldn't matter */
 759       return overflow;
 760
 761     case FLOOR_DIV_EXPR:
 762     case FLOOR_MOD_EXPR:        /* round toward negative infinity */
 763       if (quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))   /* ratio < 0 && rem != 0 */
 764         {
 765           /* quo = quo - 1;  */
 766           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT)  -1,
 767                       lquo, hquo);
 768         }
 769       else
 770         return overflow;
 771       break;
 772
 773     case CEIL_DIV_EXPR:
 774     case CEIL_MOD_EXPR:         /* round toward positive infinity */
 775       if (!quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))  /* ratio > 0 && rem != 0 */
 776         {
 777           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 778                       lquo, hquo);
 779         }
 780       else
 781         return overflow;
 782       break;
 783
 784     case ROUND_DIV_EXPR:
 785     case ROUND_MOD_EXPR:        /* round to closest integer */
 786       {
 787         unsigned HOST_WIDE_INT labs_rem = *lrem;
 788         HOST_WIDE_INT habs_rem = *hrem;
 789         unsigned HOST_WIDE_INT labs_den = lden, ltwice;
 790         HOST_WIDE_INT habs_den = hden, htwice;
 791
 792         /* Get absolute values.  */
 793         if (*hrem < 0)
 794           neg_double (*lrem, *hrem, &labs_rem, &habs_rem);
 795         if (hden < 0)
 796           neg_double (lden, hden, &labs_den, &habs_den);
 797
 798         /* If (2 * abs (lrem) >= abs (lden)) */
 799         mul_double ((HOST_WIDE_INT) 2, (HOST_WIDE_INT) 0,
 800                     labs_rem, habs_rem, &ltwice, &htwice);
 801
 802         if (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 803              < (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 804             || (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 805                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 806                 && (labs_den < ltwice)))
 807           {
 808             if (*hquo < 0)
 809               /* quo = quo - 1;  */
 810               add_double (*lquo, *hquo,
 811                           (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT) -1, lquo, hquo);
 812             else
 813               /* quo = quo + 1; */
 814               add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 815                           lquo, hquo);
 816           }
 817         else
 818           return overflow;
 819       }
 820       break;
 821
 822     default:
 823       gcc_unreachable ();
 824     }
 825
 826   /* Compute true remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 827   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 828   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 829   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 830   return overflow;
 831 }
 832
 833 /* If ARG2 divides ARG1 with zero remainder, carries out the division
 834    of type CODE and returns the quotient.
 835    Otherwise returns NULL_TREE.  */
 836
 837 static tree
 838 div_if_zero_remainder (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2)
 839 {
 840   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
 841   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
 842   unsigned HOST_WIDE_INT quol, reml;
 843   HOST_WIDE_INT quoh, remh;
 844   tree type = TREE_TYPE (arg1);
 845   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
 846
 847   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
 848   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
 849   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
 850   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
 851
 852   div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
 853                         &quol, &quoh, &reml, &remh);
 854   if (remh != 0 || reml != 0)
 855     return NULL_TREE;
 856
 857   return build_int_cst_wide (type, quol, quoh);
 858 }
 859 \f
 860 /* Return true if the built-in mathematical function specified by CODE
 861    is odd, i.e. -f(x) == f(-x).  */
 862
 863 static bool
 864 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
 865 {
 866   switch (code)
 867     {
 868     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASIN):
 869     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
 870     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
 871     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
 872     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
 873     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIN):
 874     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
 875     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TAN):
 876     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
 877       return true;
 878
 879     default:
 880       break;
 881     }
 882   return false;
 883 }
 884
 885 /* Check whether we may negate an integer constant T without causing
 886    overflow.  */
 887
 888 bool
 889 may_negate_without_overflow_p (tree t)
 890 {
 891   unsigned HOST_WIDE_INT val;
 892   unsigned int prec;
 893   tree type;
 894
 895   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 896
 897   type = TREE_TYPE (t);
 898   if (TYPE_UNSIGNED (type))
 899     return false;
 900
 901   prec = TYPE_PRECISION (type);
 902   if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 903     {
 904       if (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0)
 905         return true;
 906       prec -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
 907       val = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 908     }
 909   else
 910     val = TREE_INT_CST_LOW (t);
 911   if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 912     val &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1;
 913   return val != ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1));
 914 }
 915
 916 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
 917    the function negate_expr.  */
 918
 919 static bool
 920 negate_expr_p (tree t)
 921 {
 922   tree type;
 923
 924   if (t == 0)
 925     return false;
 926
 927   type = TREE_TYPE (t);
 928
 929   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 930   switch (TREE_CODE (t))
 931     {
 932     case INTEGER_CST:
 933       if (TYPE_UNSIGNED (type) || ! flag_trapv)
 934         return true;
 935
 936       /* Check that -CST will not overflow type.  */
 937       return may_negate_without_overflow_p (t);
 938     case BIT_NOT_EXPR:
 939        return INTEGRAL_TYPE_P (type);
 940
 941     case REAL_CST:
 942     case NEGATE_EXPR:
 943       return true;
 944
 945     case COMPLEX_CST:
 946       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
 947              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
 948
 949     case PLUS_EXPR:
 950       if (FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_unsafe_math_optimizations)
 951         return false;
 952       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 953       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 954           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 955                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
 956         return true;
 957       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
 958       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 959
 960     case MINUS_EXPR:
 961       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
 962       return (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 963              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 964                                     TREE_OPERAND (t, 1));
 965
 966     case MULT_EXPR:
 967       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
 968         break;
 969
 970       /* Fall through.  */
 971
 972     case RDIV_EXPR:
 973       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
 974         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 975                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 976       break;
 977
 978     case TRUNC_DIV_EXPR:
 979     case ROUND_DIV_EXPR:
 980     case FLOOR_DIV_EXPR:
 981     case CEIL_DIV_EXPR:
 982     case EXACT_DIV_EXPR:
 983       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)) || flag_wrapv)
 984         break;
 985       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 986              || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 987
 988     case NOP_EXPR:
 989       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
 990       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
 991         {
 992           tree tem = strip_float_extensions (t);
 993           if (tem != t)
 994             return negate_expr_p (tem);
 995         }
 996       break;
 997
 998     case CALL_EXPR:
 999       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1000       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
1001         return negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1002       break;
1003
1004     case RSHIFT_EXPR:
1005       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1006       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1007         {
1008           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1009           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1010               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1011                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1012             return true;
1013         }
1014       break;
1015
1016     default:
1017       break;
1018     }
1019   return false;
1020 }
1021
1022 /* Given T, an expression, return the negation of T.  Allow for T to be
1023    null, in which case return null.  */
1024
1025 static tree
1026 negate_expr (tree t)
1027 {
1028   tree type;
1029   tree tem;
1030
1031   if (t == 0)
1032     return 0;
1033
1034   type = TREE_TYPE (t);
1035   STRIP_SIGN_NOPS (t);
1036
1037   switch (TREE_CODE (t))
1038     {
1039     /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1040     case BIT_NOT_EXPR:
1041       if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1042         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (t, 0),
1043                             build_int_cst (type, 1));
1044       break;
1045
1046     case INTEGER_CST:
1047       tem = fold_negate_const (t, type);
1048       if (! TREE_OVERFLOW (tem)
1049           || TYPE_UNSIGNED (type)
1050           || ! flag_trapv)
1051         return tem;
1052       break;
1053
1054     case REAL_CST:
1055       tem = fold_negate_const (t, type);
1056       /* Two's complement FP formats, such as c4x, may overflow.  */
1057       if (! TREE_OVERFLOW (tem) || ! flag_trapping_math)
1058         return fold_convert (type, tem);
1059       break;
1060
1061     case COMPLEX_CST:
1062       {
1063         tree rpart = negate_expr (TREE_REALPART (t));
1064         tree ipart = negate_expr (TREE_IMAGPART (t));
1065
1066         if ((TREE_CODE (rpart) == REAL_CST
1067              && TREE_CODE (ipart) == REAL_CST)
1068             || (TREE_CODE (rpart) == INTEGER_CST
1069                 && TREE_CODE (ipart) == INTEGER_CST))
1070           return build_complex (type, rpart, ipart);
1071       }
1072       break;
1073
1074     case NEGATE_EXPR:
1075       return fold_convert (type, TREE_OPERAND (t, 0));
1076
1077     case PLUS_EXPR:
1078       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1079         {
1080           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1081           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
1082               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
1083                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
1084             {
1085               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1));
1086               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1087                                  tem, TREE_OPERAND (t, 0));
1088               return fold_convert (type, tem);
1089             }
1090
1091           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
1092           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
1093             {
1094               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0));
1095               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1096                                  tem, TREE_OPERAND (t, 1));
1097               return fold_convert (type, tem);
1098             }
1099         }
1100       break;
1101
1102     case MINUS_EXPR:
1103       /* - (A - B) -> B - A  */
1104       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1105           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
1106         return fold_convert (type,
1107                              fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1108                                           TREE_OPERAND (t, 1),
1109                                           TREE_OPERAND (t, 0)));
1110       break;
1111
1112     case MULT_EXPR:
1113       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
1114         break;
1115
1116       /* Fall through.  */
1117
1118     case RDIV_EXPR:
1119       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
1120         {
1121           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1122           if (negate_expr_p (tem))
1123             return fold_convert (type,
1124                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1125                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1126                                               negate_expr (tem)));
1127           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1128           if (negate_expr_p (tem))
1129             return fold_convert (type,
1130                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1131                                               negate_expr (tem),
1132                                               TREE_OPERAND (t, 1)));
1133         }
1134       break;
1135
1136     case TRUNC_DIV_EXPR:
1137     case ROUND_DIV_EXPR:
1138     case FLOOR_DIV_EXPR:
1139     case CEIL_DIV_EXPR:
1140     case EXACT_DIV_EXPR:
1141       if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)) && !flag_wrapv)
1142         {
1143           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1144           if (negate_expr_p (tem))
1145             return fold_convert (type,
1146                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1147                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1148                                               negate_expr (tem)));
1149           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1150           if (negate_expr_p (tem))
1151             return fold_convert (type,
1152                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1153                                               negate_expr (tem),
1154                                               TREE_OPERAND (t, 1)));
1155         }
1156       break;
1157
1158     case NOP_EXPR:
1159       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
1160       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1161         {
1162           tem = strip_float_extensions (t);
1163           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
1164             return fold_convert (type, negate_expr (tem));
1165         }
1166       break;
1167
1168     case CALL_EXPR:
1169       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1170       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
1171           && negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1))))
1172         {
1173           tree fndecl, arg, arglist;
1174
1175           fndecl = get_callee_fndecl (t);
1176           arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1177           arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
1178           return build_function_call_expr (fndecl, arglist);
1179         }
1180       break;
1181
1182     case RSHIFT_EXPR:
1183       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1184       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1185         {
1186           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1187           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1188               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1189                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1190             {
1191               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
1192                            ? lang_hooks.types.signed_type (type)
1193                            : lang_hooks.types.unsigned_type (type);
1194               tree temp = fold_convert (ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
1195               temp = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1);
1196               return fold_convert (type, temp);
1197             }
1198         }
1199       break;
1200
1201     default:
1202       break;
1203     }
1204
1205   tem = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t);
1206   return fold_convert (type, tem);
1207 }
1208 \f
1209 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
1210    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
1211    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
1212    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
1213    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
1214    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
1215    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
1216
1217    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
1218    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
1219    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
1220
1221    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
1222    for which we use *MINUS_LITP instead.
1223
1224    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
1225
1226    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
1227    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
1228
1229 static tree
1230 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
1231             tree *minus_litp, int negate_p)
1232 {
1233   tree var = 0;
1234
1235   *conp = 0;
1236   *litp = 0;
1237   *minus_litp = 0;
1238
1239   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
1240   STRIP_SIGN_NOPS (in);
1241
1242   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST)
1243     *litp = in;
1244   else if (TREE_CODE (in) == code
1245            || (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
1246                /* We can associate addition and subtraction together (even
1247                   though the C standard doesn't say so) for integers because
1248                   the value is not affected.  For reals, the value might be
1249                   affected, so we can't.  */
1250                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
1251                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
1252     {
1253       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
1254       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
1255       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
1256       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
1257
1258       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
1259       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
1260         *litp = op0, op0 = 0;
1261       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
1262         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
1263
1264       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
1265         *conp = op0, op0 = 0;
1266       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
1267         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
1268
1269       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
1270          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
1271       if (op0 != 0 && op1 != 0)
1272         var = in;
1273       else if (op0 != 0)
1274         var = op0;
1275       else
1276         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
1277
1278       /* Now do any needed negations.  */
1279       if (neg_litp_p)
1280         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1281       if (neg_conp_p)
1282         *conp = negate_expr (*conp);
1283       if (neg_var_p)
1284         var = negate_expr (var);
1285     }
1286   else if (TREE_CONSTANT (in))
1287     *conp = in;
1288   else
1289     var = in;
1290
1291   if (negate_p)
1292     {
1293       if (*litp)
1294         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1295       else if (*minus_litp)
1296         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
1297       *conp = negate_expr (*conp);
1298       var = negate_expr (var);
1299     }
1300
1301   return var;
1302 }
1303
1304 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are either
1305    expressions to associate or null.  Return the new expression, if any.  If
1306    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
1307
1308 static tree
1309 associate_trees (tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
1310 {
1311   if (t1 == 0)
1312     return t2;
1313   else if (t2 == 0)
1314     return t1;
1315
1316   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
1317      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
1318      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
1319   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
1320       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
1321     {
1322       if (code == PLUS_EXPR)
1323         {
1324           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
1325             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
1326                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t1, 0)));
1327           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
1328             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t1),
1329                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t2, 0)));
1330           else if (integer_zerop (t2))
1331             return fold_convert (type, t1);
1332         }
1333       else if (code == MINUS_EXPR)
1334         {
1335           if (integer_zerop (t2))
1336             return fold_convert (type, t1);
1337         }
1338
1339       return build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1340                      fold_convert (type, t2));
1341     }
1342
1343   return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1344                       fold_convert (type, t2));
1345 }
1346 \f
1347 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
1348    to produce a new constant.  Return NULL_TREE if we don't know how
1349    to evaluate CODE at compile-time.
1350
1351    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1352
1353 tree
1354 int_const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1355 {
1356   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
1357   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
1358   unsigned HOST_WIDE_INT low;
1359   HOST_WIDE_INT hi;
1360   unsigned HOST_WIDE_INT garbagel;
1361   HOST_WIDE_INT garbageh;
1362   tree t;
1363   tree type = TREE_TYPE (arg1);
1364   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
1365   int is_sizetype
1366     = (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type));
1367   int overflow = 0;
1368
1369   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
1370   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
1371   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
1372   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
1373
1374   switch (code)
1375     {
1376     case BIT_IOR_EXPR:
1377       low = int1l | int2l, hi = int1h | int2h;
1378       break;
1379
1380     case BIT_XOR_EXPR:
1381       low = int1l ^ int2l, hi = int1h ^ int2h;
1382       break;
1383
1384     case BIT_AND_EXPR:
1385       low = int1l & int2l, hi = int1h & int2h;
1386       break;
1387
1388     case RSHIFT_EXPR:
1389       int2l = -int2l;
1390     case LSHIFT_EXPR:
1391       /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1392          The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1393          interpretation ruling is needed.  */
1394       lshift_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1395                      &low, &hi, !uns);
1396       break;
1397
1398     case RROTATE_EXPR:
1399       int2l = - int2l;
1400     case LROTATE_EXPR:
1401       lrotate_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1402                       &low, &hi);
1403       break;
1404
1405     case PLUS_EXPR:
1406       overflow = add_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1407       break;
1408
1409     case MINUS_EXPR:
1410       neg_double (int2l, int2h, &low, &hi);
1411       add_double (int1l, int1h, low, hi, &low, &hi);
1412       overflow = OVERFLOW_SUM_SIGN (hi, int2h, int1h);
1413       break;
1414
1415     case MULT_EXPR:
1416       overflow = mul_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1417       break;
1418
1419     case TRUNC_DIV_EXPR:
1420     case FLOOR_DIV_EXPR: case CEIL_DIV_EXPR:
1421     case EXACT_DIV_EXPR:
1422       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1423       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1424           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1425           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1426           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1427         {
1428           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
1429             int1l += int2l - 1;
1430
1431           low = int1l / int2l, hi = 0;
1432           break;
1433         }
1434
1435       /* ... fall through ...  */
1436
1437     case ROUND_DIV_EXPR:
1438       if (int2h == 0 && int2l == 0)
1439         return NULL_TREE;
1440       if (int2h == 0 && int2l == 1)
1441         {
1442           low = int1l, hi = int1h;
1443           break;
1444         }
1445       if (int1l == int2l && int1h == int2h
1446           && ! (int1l == 0 && int1h == 0))
1447         {
1448           low = 1, hi = 0;
1449           break;
1450         }
1451       overflow = div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
1452                                        &low, &hi, &garbagel, &garbageh);
1453       break;
1454
1455     case TRUNC_MOD_EXPR:
1456     case FLOOR_MOD_EXPR: case CEIL_MOD_EXPR:
1457       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1458       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1459           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1460           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1461           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1462         {
1463           if (code == CEIL_MOD_EXPR)
1464             int1l += int2l - 1;
1465           low = int1l % int2l, hi = 0;
1466           break;
1467         }
1468
1469       /* ... fall through ...  */
1470
1471     case ROUND_MOD_EXPR:
1472       if (int2h == 0 && int2l == 0)
1473         return NULL_TREE;
1474       overflow = div_and_round_double (code, uns,
1475                                        int1l, int1h, int2l, int2h,
1476                                        &garbagel, &garbageh, &low, &hi);
1477       break;
1478
1479     case MIN_EXPR:
1480     case MAX_EXPR:
1481       if (uns)
1482         low = (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1483                 < (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1484                || (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1485                     == (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1486                    && int1l < int2l));
1487       else
1488         low = (int1h < int2h
1489                || (int1h == int2h && int1l < int2l));
1490
1491       if (low == (code == MIN_EXPR))
1492         low = int1l, hi = int1h;
1493       else
1494         low = int2l, hi = int2h;
1495       break;
1496
1497     default:
1498       return NULL_TREE;
1499     }
1500
1501   t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg1), low, hi);
1502
1503   if (notrunc)
1504     {
1505       /* Propagate overflow flags ourselves.  */
1506       if (((!uns || is_sizetype) && overflow)
1507           | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2))
1508         {
1509           t = copy_node (t);
1510           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1511           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1512         }
1513       else if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2))
1514         {
1515           t = copy_node (t);
1516           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1517         }
1518     }
1519   else
1520     t = force_fit_type (t, 1,
1521                         ((!uns || is_sizetype) && overflow)
1522                         | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2),
1523                         TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1524                         | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2));
1525
1526   return t;
1527 }
1528
1529 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1530    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1531    are the same kind of constant and the same machine mode.
1532
1533    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1534
1535 static tree
1536 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1537 {
1538   STRIP_NOPS (arg1);
1539   STRIP_NOPS (arg2);
1540
1541   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1542     return int_const_binop (code, arg1, arg2, notrunc);
1543
1544   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1545     {
1546       enum machine_mode mode;
1547       REAL_VALUE_TYPE d1;
1548       REAL_VALUE_TYPE d2;
1549       REAL_VALUE_TYPE value;
1550       REAL_VALUE_TYPE result;
1551       bool inexact;
1552       tree t, type;
1553
1554       /* The following codes are handled by real_arithmetic.  */
1555       switch (code)
1556         {
1557         case PLUS_EXPR:
1558         case MINUS_EXPR:
1559         case MULT_EXPR:
1560         case RDIV_EXPR:
1561         case MIN_EXPR:
1562         case MAX_EXPR:
1563           break;
1564
1565         default:
1566           return NULL_TREE;
1567         }
1568
1569       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1570       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1571
1572       type = TREE_TYPE (arg1);
1573       mode = TYPE_MODE (type);
1574
1575       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1576          either operand is a NaN.  */
1577       if (HONOR_SNANS (mode)
1578           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1579         return NULL_TREE;
1580
1581       /* Don't perform operation if it would raise a division
1582          by zero exception.  */
1583       if (code == RDIV_EXPR
1584           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1585           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1586         return NULL_TREE;
1587
1588       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1589          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1590       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1591         return arg1;
1592       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1593         return arg2;
1594
1595       inexact = real_arithmetic (&value, code, &d1, &d2);
1596       real_convert (&result, mode, &value);
1597
1598       /* Don't constant fold this floating point operation if
1599          the result has overflowed and flag_trapping_math.  */
1600
1601       if (flag_trapping_math
1602           && MODE_HAS_INFINITIES (mode)
1603           && REAL_VALUE_ISINF (result)
1604           && !REAL_VALUE_ISINF (d1)
1605           && !REAL_VALUE_ISINF (d2))
1606         return NULL_TREE;
1607
1608       /* Don't constant fold this floating point operation if the
1609          result may dependent upon the run-time rounding mode and
1610          flag_rounding_math is set, or if GCC's software emulation
1611          is unable to accurately represent the result.  */
1612
1613       if ((flag_rounding_math
1614            || (REAL_MODE_FORMAT_COMPOSITE_P (mode)
1615                && !flag_unsafe_math_optimizations))
1616           && (inexact || !real_identical (&result, &value)))
1617         return NULL_TREE;
1618
1619       t = build_real (type, result);
1620
1621       TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2);
1622       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1623         = TREE_OVERFLOW (t)
1624           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1625           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2);
1626       return t;
1627     }
1628
1629   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
1630     {
1631       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1632       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1633       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1634       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1635       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1636       tree t;
1637
1638       switch (code)
1639         {
1640         case PLUS_EXPR:
1641           t = build_complex (type,
1642                              const_binop (PLUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1643                              const_binop (PLUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1644           break;
1645
1646         case MINUS_EXPR:
1647           t = build_complex (type,
1648                              const_binop (MINUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1649                              const_binop (MINUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1650           break;
1651
1652         case MULT_EXPR:
1653           t = build_complex (type,
1654                              const_binop (MINUS_EXPR,
1655                                           const_binop (MULT_EXPR,
1656                                                        r1, r2, notrunc),
1657                                           const_binop (MULT_EXPR,
1658                                                        i1, i2, notrunc),
1659                                           notrunc),
1660                              const_binop (PLUS_EXPR,
1661                                           const_binop (MULT_EXPR,
1662                                                        r1, i2, notrunc),
1663                                           const_binop (MULT_EXPR,
1664                                                        i1, r2, notrunc),
1665                                           notrunc));
1666           break;
1667
1668         case RDIV_EXPR:
1669           {
1670             tree t1, t2, real, imag;
1671             tree magsquared
1672               = const_binop (PLUS_EXPR,
1673                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2, notrunc),
1674                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2, notrunc),
1675                              notrunc);
1676
1677             t1 = const_binop (PLUS_EXPR,
1678                               const_binop (MULT_EXPR, r1, r2, notrunc),
1679                               const_binop (MULT_EXPR, i1, i2, notrunc),
1680                               notrunc);
1681             t2 = const_binop (MINUS_EXPR,
1682                               const_binop (MULT_EXPR, i1, r2, notrunc),
1683                               const_binop (MULT_EXPR, r1, i2, notrunc),
1684                               notrunc);
1685
1686             if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1)))
1687               {
1688                 real = const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, t1, magsquared, notrunc);
1689                 imag = const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, t2, magsquared, notrunc);
1690               }
1691             else
1692               {
1693                 real = const_binop (RDIV_EXPR, t1, magsquared, notrunc);
1694                 imag = const_binop (RDIV_EXPR, t2, magsquared, notrunc);
1695                 if (!real || !imag)
1696                   return NULL_TREE;
1697               }
1698
1699             t = build_complex (type, real, imag);
1700           }
1701           break;
1702
1703         default:
1704           return NULL_TREE;
1705         }
1706       return t;
1707     }
1708   return NULL_TREE;
1709 }
1710
1711 /* Create a size type INT_CST node with NUMBER sign extended.  KIND
1712    indicates which particular sizetype to create.  */
1713
1714 tree
1715 size_int_kind (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1716 {
1717   return build_int_cst (sizetype_tab[(int) kind], number);
1718 }
1719 \f
1720 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1721    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1722    Both must be the same type integer type and it must be a size type.
1723    If the operands are constant, so is the result.  */
1724
1725 tree
1726 size_binop (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1727 {
1728   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1729
1730   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1731               && type == TREE_TYPE (arg1));
1732
1733   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1734   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1735     {
1736       /* And some specific cases even faster than that.  */
1737       if (code == PLUS_EXPR && integer_zerop (arg0))
1738         return arg1;
1739       else if ((code == MINUS_EXPR || code == PLUS_EXPR)
1740                && integer_zerop (arg1))
1741         return arg0;
1742       else if (code == MULT_EXPR && integer_onep (arg0))
1743         return arg1;
1744
1745       /* Handle general case of two integer constants.  */
1746       return int_const_binop (code, arg0, arg1, 0);
1747     }
1748
1749   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1750     return error_mark_node;
1751
1752   return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
1753 }
1754
1755 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1756    compute the difference between the two values.  Return the value
1757    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1758
1759 tree
1760 size_diffop (tree arg0, tree arg1)
1761 {
1762   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1763   tree ctype;
1764
1765   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1766               && type == TREE_TYPE (arg1));
1767
1768   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1769   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1770     return size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1771
1772   ctype = type == bitsizetype ? sbitsizetype : ssizetype;
1773
1774   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1775      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1776      overflow in the subtraction.  */
1777   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1778     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, arg0),
1779                        fold_convert (ctype, arg1));
1780
1781   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1782      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1783      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1784      of zero while we're here.  */
1785   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1786     return build_int_cst (ctype, 0);
1787   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1788     return fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1789   else
1790     return size_binop (MINUS_EXPR, build_int_cst (ctype, 0),
1791                        fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR,
1792                                                         arg1, arg0)));
1793 }
1794 \f
1795 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of an
1796    INTEGER_CST to another integer type.  */
1797
1798 static tree
1799 fold_convert_const_int_from_int (tree type, tree arg1)
1800 {
1801   tree t;
1802
1803   /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1804      appropriately sign-extended or truncated.  */
1805   t = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (arg1),
1806                           TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
1807
1808   t = force_fit_type (t,
1809                       /* Don't set the overflow when
1810                          converting a pointer  */
1811                       !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)),
1812                       (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
1813                        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1814                            < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
1815                       | TREE_OVERFLOW (arg1),
1816                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1817
1818   return t;
1819 }
1820
1821 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1822    to an integer type.  */
1823
1824 static tree
1825 fold_convert_const_int_from_real (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1826 {
1827   int overflow = 0;
1828   tree t;
1829
1830   /* The following code implements the floating point to integer
1831      conversion rules required by the Java Language Specification,
1832      that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1833      the target precision saturate, i.e. values greater than
1834      INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1835      are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1836      C and C++ standards that simply state that the behavior of
1837      FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1838
1839   HOST_WIDE_INT high, low;
1840   REAL_VALUE_TYPE r;
1841   REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1842
1843   switch (code)
1844     {
1845     case FIX_TRUNC_EXPR:
1846       real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1847       break;
1848
1849     case FIX_CEIL_EXPR:
1850       real_ceil (&r, VOIDmode, &x);
1851       break;
1852
1853     case FIX_FLOOR_EXPR:
1854       real_floor (&r, VOIDmode, &x);
1855       break;
1856
1857     case FIX_ROUND_EXPR:
1858       real_round (&r, VOIDmode, &x);
1859       break;
1860
1861     default:
1862       gcc_unreachable ();
1863     }
1864
1865   /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1866   if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1867     {
1868       overflow = 1;
1869       high = 0;
1870       low = 0;
1871     }
1872
1873   /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1874      upper bound.  */
1875
1876   if (! overflow)
1877     {
1878       tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1879       REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1880       if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1881         {
1882           overflow = 1;
1883           high = TREE_INT_CST_HIGH (lt);
1884           low = TREE_INT_CST_LOW (lt);
1885         }
1886     }
1887
1888   if (! overflow)
1889     {
1890       tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1891       if (ut)
1892         {
1893           REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1894           if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1895             {
1896               overflow = 1;
1897               high = TREE_INT_CST_HIGH (ut);
1898               low = TREE_INT_CST_LOW (ut);
1899             }
1900         }
1901     }
1902
1903   if (! overflow)
1904     REAL_VALUE_TO_INT (&low, &high, r);
1905
1906   t = build_int_cst_wide (type, low, high);
1907
1908   t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg1),
1909                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1910   return t;
1911 }
1912
1913 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1914    to another floating point type.  */
1915
1916 static tree
1917 fold_convert_const_real_from_real (tree type, tree arg1)
1918 {
1919   REAL_VALUE_TYPE value;
1920   tree t;
1921
1922   real_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_REAL_CST (arg1));
1923   t = build_real (type, value);
1924
1925   TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
1926   TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1927     = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1928   return t;
1929 }
1930
1931 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
1932    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
1933
1934 static tree
1935 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1936 {
1937   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
1938     return arg1;
1939
1940   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type))
1941     {
1942       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1943         return fold_convert_const_int_from_int (type, arg1);
1944       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1945         return fold_convert_const_int_from_real (code, type, arg1);
1946     }
1947   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1948     {
1949       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1950         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
1951       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1952         return fold_convert_const_real_from_real (type, arg1);
1953     }
1954   return NULL_TREE;
1955 }
1956
1957 /* Construct a vector of zero elements of vector type TYPE.  */
1958
1959 static tree
1960 build_zero_vector (tree type)
1961 {
1962   tree elem, list;
1963   int i, units;
1964
1965   elem = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), integer_zero_node);
1966   units = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1967
1968   list = NULL_TREE;
1969   for (i = 0; i < units; i++)
1970     list = tree_cons (NULL_TREE, elem, list);
1971   return build_vector (type, list);
1972 }
1973
1974 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
1975    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
1976
1977 tree
1978 fold_convert (tree type, tree arg)
1979 {
1980   tree orig = TREE_TYPE (arg);
1981   tree tem;
1982
1983   if (type == orig)
1984     return arg;
1985
1986   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
1987       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
1988       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
1989     return error_mark_node;
1990
1991   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig)
1992       || lang_hooks.types_compatible_p (TYPE_MAIN_VARIANT (type),
1993                                         TYPE_MAIN_VARIANT (orig)))
1994     return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1995
1996   switch (TREE_CODE (type))
1997     {
1998     case INTEGER_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
1999     case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2000     case OFFSET_TYPE:
2001       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
2002         {
2003           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
2004           if (tem != NULL_TREE)
2005             return tem;
2006         }
2007       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2008           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
2009         return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
2010       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
2011         {
2012           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2013           return fold_convert (type, tem);
2014         }
2015       gcc_assert (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
2016                   && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2017       return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
2018
2019     case REAL_TYPE:
2020       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
2021         {
2022           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
2023           if (tem != NULL_TREE)
2024             return tem;
2025         }
2026       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
2027         {
2028           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
2029           if (tem != NULL_TREE)
2030             return tem;
2031         }
2032
2033       switch (TREE_CODE (orig))
2034         {
2035         case INTEGER_TYPE:
2036         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2037         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2038           return fold_build1 (FLOAT_EXPR, type, arg);
2039
2040         case REAL_TYPE:
2041           return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
2042
2043         case COMPLEX_TYPE:
2044           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2045           return fold_convert (type, tem);
2046
2047         default:
2048           gcc_unreachable ();
2049         }
2050
2051     case COMPLEX_TYPE:
2052       switch (TREE_CODE (orig))
2053         {
2054         case INTEGER_TYPE:
2055         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2056         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2057         case REAL_TYPE:
2058           return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
2059                          fold_convert (TREE_TYPE (type), arg),
2060                          fold_convert (TREE_TYPE (type), integer_zero_node));
2061         case COMPLEX_TYPE:
2062           {
2063             tree rpart, ipart;
2064
2065             if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
2066               {
2067                 rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 0));
2068                 ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 1));
2069                 return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2070               }
2071
2072             arg = save_expr (arg);
2073             rpart = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2074             ipart = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2075             rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), rpart);
2076             ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), ipart);
2077             return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2078           }
2079
2080         default:
2081           gcc_unreachable ();
2082         }
2083
2084     case VECTOR_TYPE:
2085       if (integer_zerop (arg))
2086         return build_zero_vector (type);
2087       gcc_assert (tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2088       gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2089                   || TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE);
2090       return fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, arg);
2091
2092     case VOID_TYPE:
2093       return fold_build1 (NOP_EXPR, type, fold_ignored_result (arg));
2094
2095     default:
2096       gcc_unreachable ();
2097     }
2098 }
2099 \f
2100 /* Return false if expr can be assumed not to be an lvalue, true
2101    otherwise.  */
2102
2103 static bool
2104 maybe_lvalue_p (tree x)
2105 {
2106   /* We only need to wrap lvalue tree codes.  */
2107   switch (TREE_CODE (x))
2108   {
2109   case VAR_DECL:
2110   case PARM_DECL:
2111   case RESULT_DECL:
2112   case LABEL_DECL:
2113   case FUNCTION_DECL:
2114   case SSA_NAME:
2115
2116   case COMPONENT_REF:
2117   case INDIRECT_REF:
2118   case ALIGN_INDIRECT_REF:
2119   case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2120   case ARRAY_REF:
2121   case ARRAY_RANGE_REF:
2122   case BIT_FIELD_REF:
2123   case OBJ_TYPE_REF:
2124
2125   case REALPART_EXPR:
2126   case IMAGPART_EXPR:
2127   case PREINCREMENT_EXPR:
2128   case PREDECREMENT_EXPR:
2129   case SAVE_EXPR:
2130   case TRY_CATCH_EXPR:
2131   case WITH_CLEANUP_EXPR:
2132   case COMPOUND_EXPR:
2133   case MODIFY_EXPR:
2134   case TARGET_EXPR:
2135   case COND_EXPR:
2136   case BIND_EXPR:
2137   case MIN_EXPR:
2138   case MAX_EXPR:
2139     break;
2140
2141   default:
2142     /* Assume the worst for front-end tree codes.  */
2143     if ((int)TREE_CODE (x) >= NUM_TREE_CODES)
2144       break;
2145     return false;
2146   }
2147
2148   return true;
2149 }
2150
2151 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
2152
2153 tree
2154 non_lvalue (tree x)
2155 {
2156   /* While we are in GIMPLE, NON_LVALUE_EXPR doesn't mean anything to
2157      us.  */
2158   if (in_gimple_form)
2159     return x;
2160
2161   if (! maybe_lvalue_p (x))
2162     return x;
2163   return build1 (NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2164 }
2165
2166 /* Nonzero means lvalues are limited to those valid in pedantic ANSI C.
2167    Zero means allow extended lvalues.  */
2168
2169 int pedantic_lvalues;
2170
2171 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2172    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2173
2174 static tree
2175 pedantic_non_lvalue (tree x)
2176 {
2177   if (pedantic_lvalues)
2178     return non_lvalue (x);
2179   else
2180     return x;
2181 }
2182 \f
2183 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse
2184    of the given code.  It is not safe to do this for floating-point
2185    comparisons, except for NE_EXPR and EQ_EXPR, so we receive a machine mode
2186    as well: if reversing the comparison is unsafe, return ERROR_MARK.  */
2187
2188 enum tree_code
2189 invert_tree_comparison (enum tree_code code, bool honor_nans)
2190 {
2191   if (honor_nans && flag_trapping_math)
2192     return ERROR_MARK;
2193
2194   switch (code)
2195     {
2196     case EQ_EXPR:
2197       return NE_EXPR;
2198     case NE_EXPR:
2199       return EQ_EXPR;
2200     case GT_EXPR:
2201       return honor_nans ? UNLE_EXPR : LE_EXPR;
2202     case GE_EXPR:
2203       return honor_nans ? UNLT_EXPR : LT_EXPR;
2204     case LT_EXPR:
2205       return honor_nans ? UNGE_EXPR : GE_EXPR;
2206     case LE_EXPR:
2207       return honor_nans ? UNGT_EXPR : GT_EXPR;
2208     case LTGT_EXPR:
2209       return UNEQ_EXPR;
2210     case UNEQ_EXPR:
2211       return LTGT_EXPR;
2212     case UNGT_EXPR:
2213       return LE_EXPR;
2214     case UNGE_EXPR:
2215       return LT_EXPR;
2216     case UNLT_EXPR:
2217       return GE_EXPR;
2218     case UNLE_EXPR:
2219       return GT_EXPR;
2220     case ORDERED_EXPR:
2221       return UNORDERED_EXPR;
2222     case UNORDERED_EXPR:
2223       return ORDERED_EXPR;
2224     default:
2225       gcc_unreachable ();
2226     }
2227 }
2228
2229 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2230    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2231
2232 enum tree_code
2233 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2234 {
2235   switch (code)
2236     {
2237     case EQ_EXPR:
2238     case NE_EXPR:
2239     case ORDERED_EXPR:
2240     case UNORDERED_EXPR:
2241     case LTGT_EXPR:
2242     case UNEQ_EXPR:
2243       return code;
2244     case GT_EXPR:
2245       return LT_EXPR;
2246     case GE_EXPR:
2247       return LE_EXPR;
2248     case LT_EXPR:
2249       return GT_EXPR;
2250     case LE_EXPR:
2251       return GE_EXPR;
2252     case UNGT_EXPR:
2253       return UNLT_EXPR;
2254     case UNGE_EXPR:
2255       return UNLE_EXPR;
2256     case UNLT_EXPR:
2257       return UNGT_EXPR;
2258     case UNLE_EXPR:
2259       return UNGE_EXPR;
2260     default:
2261       gcc_unreachable ();
2262     }
2263 }
2264
2265
2266 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2267    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2268    compcode_to_comparison.  */
2269
2270 static enum comparison_code
2271 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2272 {
2273   switch (code)
2274     {
2275     case LT_EXPR:
2276       return COMPCODE_LT;
2277     case EQ_EXPR:
2278       return COMPCODE_EQ;
2279     case LE_EXPR:
2280       return COMPCODE_LE;
2281     case GT_EXPR:
2282       return COMPCODE_GT;
2283     case NE_EXPR:
2284       return COMPCODE_NE;
2285     case GE_EXPR:
2286       return COMPCODE_GE;
2287     case ORDERED_EXPR:
2288       return COMPCODE_ORD;
2289     case UNORDERED_EXPR:
2290       return COMPCODE_UNORD;
2291     case UNLT_EXPR:
2292       return COMPCODE_UNLT;
2293     case UNEQ_EXPR:
2294       return COMPCODE_UNEQ;
2295     case UNLE_EXPR:
2296       return COMPCODE_UNLE;
2297     case UNGT_EXPR:
2298       return COMPCODE_UNGT;
2299     case LTGT_EXPR:
2300       return COMPCODE_LTGT;
2301     case UNGE_EXPR:
2302       return COMPCODE_UNGE;
2303     default:
2304       gcc_unreachable ();
2305     }
2306 }
2307
2308 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2309    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2310    inverse of comparison_to_compcode.  */
2311
2312 static enum tree_code
2313 compcode_to_comparison (enum comparison_code code)
2314 {
2315   switch (code)
2316     {
2317     case COMPCODE_LT:
2318       return LT_EXPR;
2319     case COMPCODE_EQ:
2320       return EQ_EXPR;
2321     case COMPCODE_LE:
2322       return LE_EXPR;
2323     case COMPCODE_GT:
2324       return GT_EXPR;
2325     case COMPCODE_NE:
2326       return NE_EXPR;
2327     case COMPCODE_GE:
2328       return GE_EXPR;
2329     case COMPCODE_ORD:
2330       return ORDERED_EXPR;
2331     case COMPCODE_UNORD:
2332       return UNORDERED_EXPR;
2333     case COMPCODE_UNLT:
2334       return UNLT_EXPR;
2335     case COMPCODE_UNEQ:
2336       return UNEQ_EXPR;
2337     case COMPCODE_UNLE:
2338       return UNLE_EXPR;
2339     case COMPCODE_UNGT:
2340       return UNGT_EXPR;
2341     case COMPCODE_LTGT:
2342       return LTGT_EXPR;
2343     case COMPCODE_UNGE:
2344       return UNGE_EXPR;
2345     default:
2346       gcc_unreachable ();
2347     }
2348 }
2349
2350 /* Return a tree for the comparison which is the combination of
2351    doing the AND or OR (depending on CODE) of the two operations LCODE
2352    and RCODE on the identical operands LL_ARG and LR_ARG.  Take into account
2353    the possibility of trapping if the mode has NaNs, and return NULL_TREE
2354    if this makes the transformation invalid.  */
2355
2356 tree
2357 combine_comparisons (enum tree_code code, enum tree_code lcode,
2358                      enum tree_code rcode, tree truth_type,
2359                      tree ll_arg, tree lr_arg)
2360 {
2361   bool honor_nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ll_arg)));
2362   enum comparison_code lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
2363   enum comparison_code rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
2364   enum comparison_code compcode;
2365
2366   switch (code)
2367     {
2368     case TRUTH_AND_EXPR: case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2369       compcode = lcompcode & rcompcode;
2370       break;
2371
2372     case TRUTH_OR_EXPR: case TRUTH_ORIF_EXPR:
2373       compcode = lcompcode | rcompcode;
2374       break;
2375
2376     default:
2377       return NULL_TREE;
2378     }
2379
2380   if (!honor_nans)
2381     {
2382       /* Eliminate unordered comparisons, as well as LTGT and ORD
2383          which are not used unless the mode has NaNs.  */
2384       compcode &= ~COMPCODE_UNORD;
2385       if (compcode == COMPCODE_LTGT)
2386         compcode = COMPCODE_NE;
2387       else if (compcode == COMPCODE_ORD)
2388         compcode = COMPCODE_TRUE;
2389     }
2390    else if (flag_trapping_math)
2391      {
2392         /* Check that the original operation and the optimized ones will trap
2393            under the same condition.  */
2394         bool ltrap = (lcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2395                      && (lcompcode != COMPCODE_EQ)
2396                      && (lcompcode != COMPCODE_ORD);
2397         bool rtrap = (rcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2398                      && (rcompcode != COMPCODE_EQ)
2399                      && (rcompcode != COMPCODE_ORD);
2400         bool trap = (compcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2401                     && (compcode != COMPCODE_EQ)
2402                     && (compcode != COMPCODE_ORD);
2403
2404         /* In a short-circuited boolean expression the LHS might be
2405            such that the RHS, if evaluated, will never trap.  For
2406            example, in ORD (x, y) && (x < y), we evaluate the RHS only
2407            if neither x nor y is NaN.  (This is a mixed blessing: for
2408            example, the expression above will never trap, hence
2409            optimizing it to x < y would be invalid).  */
2410         if ((code == TRUTH_ORIF_EXPR && (lcompcode & COMPCODE_UNORD))
2411             || (code == TRUTH_ANDIF_EXPR && !(lcompcode & COMPCODE_UNORD)))
2412           rtrap = false;
2413
2414         /* If the comparison was short-circuited, and only the RHS
2415            trapped, we may now generate a spurious trap.  */
2416         if (rtrap && !ltrap
2417             && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2418           return NULL_TREE;
2419
2420         /* If we changed the conditions that cause a trap, we lose.  */
2421         if ((ltrap || rtrap) != trap)
2422           return NULL_TREE;
2423       }
2424
2425   if (compcode == COMPCODE_TRUE)
2426     return constant_boolean_node (true, truth_type);
2427   else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
2428     return constant_boolean_node (false, truth_type);
2429   else
2430     return fold_build2 (compcode_to_comparison (compcode),
2431                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
2432 }
2433
2434 /* Return nonzero if CODE is a tree code that represents a truth value.  */
2435
2436 static int
2437 truth_value_p (enum tree_code code)
2438 {
2439   return (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
2440           || code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2441           || code == TRUTH_OR_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2442           || code == TRUTH_XOR_EXPR || code == TRUTH_NOT_EXPR);
2443 }
2444 \f
2445 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2446    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2447    function returns zero.  FLAGS modifies behavior as follows:
2448
2449    If OEP_ONLY_CONST is set, only return nonzero for constants.
2450    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2451    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2452    The distinction is important for IEEE floating point, because
2453    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2454    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2455
2456    If OEP_ONLY_CONST is unset, a VAR_DECL is considered equal to itself
2457    even though it may hold multiple values during a function.
2458    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2459    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2460    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2461    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2462    same value in each operand/subexpression.  Hence leaving OEP_ONLY_CONST
2463    unset means assuming isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2464    Unless comparing arbitrary expression trees, such as from different
2465    statements, this flag can usually be left unset.
2466
2467    If OEP_PURE_SAME is set, then pure functions with identical arguments
2468    are considered the same.  It is used when the caller has other ways
2469    to ensure that global memory is unchanged in between.  */
2470
2471 int
2472 operand_equal_p (tree arg0, tree arg1, unsigned int flags)
2473 {
2474   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2475   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK)
2476     return 0;
2477
2478   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2479      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2480      because they may change the signedness of the arguments.  */
2481   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2482     return 0;
2483
2484   STRIP_NOPS (arg0);
2485   STRIP_NOPS (arg1);
2486
2487   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2488       /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2489          Might as well play it safe and always test this.  */
2490       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2491       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2492       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2493     return 0;
2494
2495   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2496      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2497      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2498      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2499      expressions with side effects that should be treated the same due
2500      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2501      be detected in the recursive calls below.  */
2502   if (arg0 == arg1 && ! (flags & OEP_ONLY_CONST)
2503       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2504           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2505     return 1;
2506
2507   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2508      if ONLY_CONST is set.  */
2509   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2510     switch (TREE_CODE (arg0))
2511       {
2512       case INTEGER_CST:
2513         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2514                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2515                 && tree_int_cst_equal (arg0, arg1));
2516
2517       case REAL_CST:
2518         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2519                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2520                 && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2521                                           TREE_REAL_CST (arg1)));
2522
2523       case VECTOR_CST:
2524         {
2525           tree v1, v2;
2526
2527           if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2528               || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1))
2529             return 0;
2530
2531           v1 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
2532           v2 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg1);
2533           while (v1 && v2)
2534             {
2535               if (!operand_equal_p (TREE_VALUE (v1), TREE_VALUE (v2),
2536                                     flags))
2537                 return 0;
2538               v1 = TREE_CHAIN (v1);
2539               v2 = TREE_CHAIN (v2);
2540             }
2541
2542           return v1 == v2;
2543         }
2544
2545       case COMPLEX_CST:
2546         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2547                                  flags)
2548                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2549                                     flags));
2550
2551       case STRING_CST:
2552         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2553                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2554                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2555                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2556
2557       case ADDR_EXPR:
2558         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2559                                 0);
2560       default:
2561         break;
2562       }
2563
2564   if (flags & OEP_ONLY_CONST)
2565     return 0;
2566
2567 /* Define macros to test an operand from arg0 and arg1 for equality and a
2568    variant that allows null and views null as being different from any
2569    non-null value.  In the latter case, if either is null, the both
2570    must be; otherwise, do the normal comparison.  */
2571 #define OP_SAME(N) operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, N),     \
2572                                     TREE_OPERAND (arg1, N), flags)
2573
2574 #define OP_SAME_WITH_NULL(N)                            \
2575   ((!TREE_OPERAND (arg0, N) || !TREE_OPERAND (arg1, N)) \
2576    ? TREE_OPERAND (arg0, N) == TREE_OPERAND (arg1, N) : OP_SAME (N))
2577
2578   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2579     {
2580     case tcc_unary:
2581       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2582       switch (TREE_CODE (arg0))
2583         {
2584         case NOP_EXPR:
2585         case CONVERT_EXPR:
2586         case FIX_CEIL_EXPR:
2587         case FIX_TRUNC_EXPR:
2588         case FIX_FLOOR_EXPR:
2589         case FIX_ROUND_EXPR:
2590           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2591               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2592             return 0;
2593           break;
2594         default:
2595           break;
2596         }
2597
2598       return OP_SAME (0);
2599
2600
2601     case tcc_comparison:
2602     case tcc_binary:
2603       if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2604         return 1;
2605
2606       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2607       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2608               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2609                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2610               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2611                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2612
2613     case tcc_reference:
2614       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2615          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal.  */
2616       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2617           || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
2618         return 0;
2619
2620       switch (TREE_CODE (arg0))
2621         {
2622         case INDIRECT_REF:
2623         case ALIGN_INDIRECT_REF:
2624         case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2625         case REALPART_EXPR:
2626         case IMAGPART_EXPR:
2627           return OP_SAME (0);
2628
2629         case ARRAY_REF:
2630         case ARRAY_RANGE_REF:
2631           /* Operands 2 and 3 may be null.  */
2632           return (OP_SAME (0)
2633                   && OP_SAME (1)
2634                   && OP_SAME_WITH_NULL (2)
2635                   && OP_SAME_WITH_NULL (3));
2636
2637         case COMPONENT_REF:
2638           /* Handle operand 2 the same as for ARRAY_REF.  Operand 0
2639              may be NULL when we're called to compare MEM_EXPRs.  */
2640           return OP_SAME_WITH_NULL (0)
2641                  && OP_SAME (1)
2642                  && OP_SAME_WITH_NULL (2);
2643
2644         case BIT_FIELD_REF:
2645           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
2646
2647         default:
2648           return 0;
2649         }
2650
2651     case tcc_expression:
2652       switch (TREE_CODE (arg0))
2653         {
2654         case ADDR_EXPR:
2655         case TRUTH_NOT_EXPR:
2656           return OP_SAME (0);
2657
2658         case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2659         case TRUTH_ORIF_EXPR:
2660           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1);
2661
2662         case TRUTH_AND_EXPR:
2663         case TRUTH_OR_EXPR:
2664         case TRUTH_XOR_EXPR:
2665           if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2666             return 1;
2667
2668           /* Otherwise take into account this is a commutative operation.  */
2669           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2670                                    TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2671                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2672                                       TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2673
2674         case CALL_EXPR:
2675           /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they
2676              clearly can not be equal.  */
2677           if (!OP_SAME (0))
2678             return 0;
2679
2680           {
2681             unsigned int cef = call_expr_flags (arg0);
2682             if (flags & OEP_PURE_SAME)
2683               cef &= ECF_CONST | ECF_PURE;
2684             else
2685               cef &= ECF_CONST;
2686             if (!cef)
2687               return 0;
2688           }
2689
2690           /* Now see if all the arguments are the same.  operand_equal_p
2691              does not handle TREE_LIST, so we walk the operands here
2692              feeding them to operand_equal_p.  */
2693           arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2694           arg1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2695           while (arg0 && arg1)
2696             {
2697               if (! operand_equal_p (TREE_VALUE (arg0), TREE_VALUE (arg1),
2698                                      flags))
2699                 return 0;
2700
2701               arg0 = TREE_CHAIN (arg0);
2702               arg1 = TREE_CHAIN (arg1);
2703             }
2704
2705           /* If we get here and both argument lists are exhausted
2706              then the CALL_EXPRs are equal.  */
2707           return ! (arg0 || arg1);
2708
2709         default:
2710           return 0;
2711         }
2712
2713     case tcc_declaration:
2714       /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
2715       return (TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
2716               && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
2717               && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
2718               && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1));
2719
2720     default:
2721       return 0;
2722     }
2723
2724 #undef OP_SAME
2725 #undef OP_SAME_WITH_NULL
2726 }
2727 \f
2728 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
2729    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
2730
2731    When in doubt, return 0.  */
2732
2733 static int
2734 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
2735 {
2736   int unsignedp1, unsignedpo;
2737   tree primarg0, primarg1, primother;
2738   unsigned int correct_width;
2739
2740   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
2741     return 1;
2742
2743   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
2744       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2745     return 0;
2746
2747   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
2748      and see if the inner values are the same.  This removes any
2749      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
2750   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
2751   STRIP_NOPS (primarg0);
2752   STRIP_NOPS (primarg1);
2753   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
2754     return 1;
2755
2756   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
2757      actual comparison operand, ARG0.
2758
2759      First throw away any conversions to wider types
2760      already present in the operands.  */
2761
2762   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
2763   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
2764
2765   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
2766   if (unsignedp1 == unsignedpo
2767       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
2768       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
2769     {
2770       tree type = TREE_TYPE (arg0);
2771
2772       /* Make sure shorter operand is extended the right way
2773          to match the longer operand.  */
2774       primarg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_or_unsigned_type
2775                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
2776
2777       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
2778         return 1;
2779     }
2780
2781   return 0;
2782 }
2783 \f
2784 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
2785    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
2786    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
2787    they are nonzero it means that some operands have already been found.
2788    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
2789    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
2790    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
2791
2792    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
2793
2794 static int
2795 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
2796 {
2797   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2798   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2799
2800   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2801   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2802     class = tcc_unary;
2803   else if (class == tcc_expression
2804            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2805                || code == COMPOUND_EXPR))
2806     class = tcc_binary;
2807
2808   else if (class == tcc_expression && code == SAVE_EXPR
2809            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2810     {
2811       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
2812          two complex to handle.  */
2813       if (*cval1 || *cval2)
2814         return 0;
2815
2816       class = tcc_unary;
2817       *save_p = 1;
2818     }
2819
2820   switch (class)
2821     {
2822     case tcc_unary:
2823       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
2824
2825     case tcc_binary:
2826       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
2827               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2828                                       cval1, cval2, save_p));
2829
2830     case tcc_constant:
2831       return 1;
2832
2833     case tcc_expression:
2834       if (code == COND_EXPR)
2835         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2836                                      cval1, cval2, save_p)
2837                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2838                                         cval1, cval2, save_p)
2839                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
2840                                         cval1, cval2, save_p));
2841       return 0;
2842
2843     case tcc_comparison:
2844       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
2845          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
2846          one side of the comparison is each of the values; test for the
2847          case where this isn't true by failing if the two operands
2848          are the same.  */
2849
2850       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2851                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2852         return 0;
2853
2854       if (*cval1 == 0)
2855         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2856       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2857         ;
2858       else if (*cval2 == 0)
2859         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2860       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2861         ;
2862       else
2863         return 0;
2864
2865       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2866         ;
2867       else if (*cval2 == 0)
2868         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2869       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2870         ;
2871       else
2872         return 0;
2873
2874       return 1;
2875
2876     default:
2877       return 0;
2878     }
2879 }
2880 \f
2881 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
2882    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
2883    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
2884    NEW1 and OLD1.  */
2885
2886 static tree
2887 eval_subst (tree arg, tree old0, tree new0, tree old1, tree new1)
2888 {
2889   tree type = TREE_TYPE (arg);
2890   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2891   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2892
2893   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2894   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2895     class = tcc_unary;
2896   else if (class == tcc_expression
2897            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2898     class = tcc_binary;
2899
2900   switch (class)
2901     {
2902     case tcc_unary:
2903       return fold_build1 (code, type,
2904                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2905                                       old0, new0, old1, new1));
2906
2907     case tcc_binary:
2908       return fold_build2 (code, type,
2909                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2910                                       old0, new0, old1, new1),
2911                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2912                                       old0, new0, old1, new1));
2913
2914     case tcc_expression:
2915       switch (code)
2916         {
2917         case SAVE_EXPR:
2918           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0, old1, new1);
2919
2920         case COMPOUND_EXPR:
2921           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0, old1, new1);
2922
2923         case COND_EXPR:
2924           return fold_build3 (code, type,
2925                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2926                                           old0, new0, old1, new1),
2927                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2928                                           old0, new0, old1, new1),
2929                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 2),
2930                                           old0, new0, old1, new1));
2931         default:
2932           break;
2933         }
2934       /* Fall through - ???  */
2935
2936     case tcc_comparison:
2937       {
2938         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2939         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2940
2941         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
2942            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
2943            case, we know the operand occurred exactly once.  */
2944
2945         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
2946           arg0 = new0;
2947         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
2948           arg0 = new1;
2949
2950         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
2951           arg1 = new0;
2952         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
2953           arg1 = new1;
2954
2955         return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
2956       }
2957
2958     default:
2959       return arg;
2960     }
2961 }
2962 \f
2963 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2964    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
2965    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
2966
2967    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
2968    the conversion of RESULT to TYPE.  */
2969
2970 tree
2971 omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2972 {
2973   tree t = fold_convert (type, result);
2974
2975   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2976     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2977
2978   return non_lvalue (t);
2979 }
2980
2981 /* Similar, but call pedantic_non_lvalue instead of non_lvalue.  */
2982
2983 static tree
2984 pedantic_omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2985 {
2986   tree t = fold_convert (type, result);
2987
2988   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2989     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2990
2991   return pedantic_non_lvalue (t);
2992 }
2993
2994 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2995    converted to TYPE and OMITTED1 and OMITTED2 were previously operands
2996    of the expression but are now not needed.
2997
2998    If OMITTED1 or OMITTED2 has side effects, they must be evaluated.
2999    If both OMITTED1 and OMITTED2 have side effects, OMITTED1 is
3000    evaluated before OMITTED2.  Otherwise, if neither has side effects,
3001    just do the conversion of RESULT to TYPE.  */
3002
3003 tree
3004 omit_two_operands (tree type, tree result, tree omitted1, tree omitted2)
3005 {
3006   tree t = fold_convert (type, result);
3007
3008   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted2))
3009     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted2, t);
3010   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted1))
3011     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted1, t);
3012
3013   return TREE_CODE (t) != COMPOUND_EXPR ? non_lvalue (t) : t;
3014 }
3015
3016 \f
3017 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
3018    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
3019    returns a truth value (0 or 1).
3020
3021    FIXME: one would think we would fold the result, but it causes
3022    problems with the dominator optimizer.  */
3023 tree
3024 invert_truthvalue (tree arg)
3025 {
3026   tree type = TREE_TYPE (arg);
3027   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
3028
3029   if (code == ERROR_MARK)
3030     return arg;
3031
3032   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
3033      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
3034      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
3035
3036   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3037     {
3038       tree op_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0));
3039       if (FLOAT_TYPE_P (op_type)
3040           && flag_trapping_math
3041           && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR
3042           && code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
3043         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3044       else
3045         {
3046           code = invert_tree_comparison (code,
3047                                          HONOR_NANS (TYPE_MODE (op_type)));
3048           if (code == ERROR_MARK)
3049             return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3050           else
3051             return build2 (code, type,
3052                            TREE_OPERAND (arg, 0), TREE_OPERAND (arg, 1));
3053         }
3054     }
3055
3056   switch (code)
3057     {
3058     case INTEGER_CST:
3059       return constant_boolean_node (integer_zerop (arg), type);
3060
3061     case TRUTH_AND_EXPR:
3062       return build2 (TRUTH_OR_EXPR, type,
3063                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3064                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3065
3066     case TRUTH_OR_EXPR:
3067       return build2 (TRUTH_AND_EXPR, type,
3068                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3069                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3070
3071     case TRUTH_XOR_EXPR:
3072       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
3073          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
3074          result is the XOR of the first operand with the inside of the
3075          negation of the second operand.  */
3076
3077       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
3078         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3079                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
3080       else
3081         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type,
3082                        invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3083                        TREE_OPERAND (arg, 1));
3084
3085     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
3086       return build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
3087                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3088                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3089
3090     case TRUTH_ORIF_EXPR:
3091       return build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
3092                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3093                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3094
3095     case TRUTH_NOT_EXPR:
3096       return TREE_OPERAND (arg, 0);
3097
3098     case COND_EXPR:
3099       {
3100         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
3101         tree arg2 = TREE_OPERAND (arg, 2);
3102         /* A COND_EXPR may have a throw as one operand, which
3103            then has void type.  Just leave void operands
3104            as they are.  */
3105         return build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3106                        VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
3107                        ? arg1 : invert_truthvalue (arg1),
3108                        VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg2))
3109                        ? arg2 : invert_truthvalue (arg2));
3110       }
3111
3112     case COMPOUND_EXPR:
3113       return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3114                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3115
3116     case NON_LVALUE_EXPR:
3117       return invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0));
3118
3119     case NOP_EXPR:
3120       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE)
3121         break;
3122
3123     case CONVERT_EXPR:
3124     case FLOAT_EXPR:
3125       return build1 (TREE_CODE (arg), type,
3126                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3127
3128     case BIT_AND_EXPR:
3129       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
3130         break;
3131       return build2 (EQ_EXPR, type, arg,
3132                      build_int_cst (type, 0));
3133
3134     case SAVE_EXPR:
3135       return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3136
3137     case CLEANUP_POINT_EXPR:
3138       return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type,
3139                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3140
3141     default:
3142       break;
3143     }
3144   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE);
3145   return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3146 }
3147
3148 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
3149    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
3150    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
3151    constants are involved.  For example, convert
3152         (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
3153    Further simplification will occur if B and C are constants.
3154
3155    If this optimization cannot be done, 0 will be returned.  */
3156
3157 static tree
3158 distribute_bit_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3159 {
3160   tree common;
3161   tree left, right;
3162
3163   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
3164       || TREE_CODE (arg0) == code
3165       || (TREE_CODE (arg0) != BIT_AND_EXPR
3166           && TREE_CODE (arg0) != BIT_IOR_EXPR))
3167     return 0;
3168
3169   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3170     {
3171       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3172       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3173       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3174     }
3175   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3176     {
3177       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3178       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3179       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3180     }
3181   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3182     {
3183       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3184       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3185       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3186     }
3187   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3188     {
3189       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3190       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3191       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3192     }
3193   else
3194     return 0;
3195
3196   return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, common,
3197                       fold_build2 (code, type, left, right));
3198 }
3199
3200 /* Knowing that ARG0 and ARG1 are both RDIV_EXPRs, simplify a binary operation
3201    with code CODE.  This optimization is unsafe.  */
3202 static tree
3203 distribute_real_division (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3204 {
3205   bool mul0 = TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR;
3206   bool mul1 = TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR;
3207
3208   /* (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3209   if (mul0 == mul1
3210       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
3211                        TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3212     return fold_build2 (mul0 ? MULT_EXPR : RDIV_EXPR, type,
3213                         fold_build2 (code, type,
3214                                      TREE_OPERAND (arg0, 0),
3215                                      TREE_OPERAND (arg1, 0)),
3216                         TREE_OPERAND (arg0, 1));
3217
3218   /* (A / C1) +- (A / C2) -> A * (1 / C1 +- 1 / C2).  */
3219   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
3220                        TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
3221       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
3222       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
3223     {
3224       REAL_VALUE_TYPE r0, r1;
3225       r0 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
3226       r1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
3227       if (!mul0)
3228         real_arithmetic (&r0, RDIV_EXPR, &dconst1, &r0);
3229       if (!mul1)
3230         real_arithmetic (&r1, RDIV_EXPR, &dconst1, &r1);
3231       real_arithmetic (&r0, code, &r0, &r1);
3232       return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
3233                           TREE_OPERAND (arg0, 0),
3234                           build_real (type, r0));
3235     }
3236
3237   return NULL_TREE;
3238 }
3239 \f
3240 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
3241    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
3242
3243 static tree
3244 make_bit_field_ref (tree inner, tree type, int bitsize, int bitpos,
3245                     int unsignedp)
3246 {
3247   tree result;
3248
3249   if (bitpos == 0)
3250     {
3251       tree size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (inner));
3252       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (inner))
3253            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (inner)))
3254           && host_integerp (size, 0)
3255           && tree_low_cst (size, 0) == bitsize)
3256         return fold_convert (type, inner);
3257     }
3258
3259   result = build3 (BIT_FIELD_REF, type, inner,
3260                    size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
3261
3262   BIT_FIELD_REF_UNSIGNED (result) = unsignedp;
3263
3264   return result;
3265 }
3266
3267 /* Optimize a bit-field compare.
3268
3269    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
3270    second is a comparison of two items where the fields are at the same
3271    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
3272    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
3273    implicit in bitfield extractions.
3274
3275    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
3276    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
3277    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
3278    similar mask and compare the result of the ANDs.
3279
3280    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
3281    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
3282    are the left and right operands of the comparison, respectively.
3283
3284    If the optimization described above can be done, we return the resulting
3285    tree.  Otherwise we return zero.  */
3286
3287 static tree
3288 optimize_bit_field_compare (enum tree_code code, tree compare_type,
3289                             tree lhs, tree rhs)
3290 {
3291   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
3292   tree type = TREE_TYPE (lhs);
3293   tree signed_type, unsigned_type;
3294   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
3295   enum machine_mode lmode, rmode, nmode;
3296   int lunsignedp, runsignedp;
3297   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
3298   tree linner, rinner = NULL_TREE;
3299   tree mask;
3300   tree offset;
3301
3302   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
3303      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
3304      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
3305      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
3306      then will no longer be able to replace it.  */
3307   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
3308                                 &lunsignedp, &lvolatilep, false);
3309   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
3310       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3311     return 0;
3312
3313  if (!const_p)
3314    {
3315      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
3316         sizes, and signedness are the same.  */
3317      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
3318                                    &runsignedp, &rvolatilep, false);
3319
3320      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
3321          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
3322          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3323        return 0;
3324    }
3325
3326   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
3327      but fail if we can't.  */
3328   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos,
3329                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
3330                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
3331                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
3332                          word_mode, lvolatilep || rvolatilep);
3333   if (nmode == VOIDmode)
3334     return 0;
3335
3336   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
3337      shifts below.  */
3338   signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 0);
3339   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
3340
3341   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
3342      within it. If the new reference is the same size as the original, we
3343      won't optimize anything, so return zero.  */
3344   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
3345   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
3346   lbitpos -= nbitpos;
3347   if (nbitsize == lbitsize)
3348     return 0;
3349
3350   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3351     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
3352
3353   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
3354   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3355   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3356   mask = fold_convert (unsigned_type, mask);
3357   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize), 0);
3358   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
3359                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos), 0);
3360
3361   if (! const_p)
3362     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
3363        and return.  */
3364     return build2 (code, compare_type,
3365                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3366                            make_bit_field_ref (linner, unsigned_type,
3367                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3368                            mask),
3369                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3370                            make_bit_field_ref (rinner, unsigned_type,
3371                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3372                            mask));
3373
3374   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
3375      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
3376      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
3377      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
3378
3379      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
3380      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
3381      the sign bit.  */
3382
3383   if (lunsignedp)
3384     {
3385       if (! integer_zerop (const_binop (RSHIFT_EXPR,
3386                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3387                                         size_int (lbitsize), 0)))
3388         {
3389           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3390                    code == NE_EXPR);
3391           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3392         }
3393     }
3394   else
3395     {
3396       tree tem = const_binop (RSHIFT_EXPR, fold_convert (signed_type, rhs),
3397                               size_int (lbitsize - 1), 0);
3398       if (! integer_zerop (tem) && ! integer_all_onesp (tem))
3399         {
3400           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3401                    code == NE_EXPR);
3402           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3403         }
3404     }
3405
3406   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
3407   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
3408     {
3409       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
3410       rhs = build_int_cst (type, 0);
3411     }
3412
3413   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
3414      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
3415      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
3416   lhs = make_bit_field_ref (linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
3417   if (lvolatilep)
3418     {
3419       TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) = 1;
3420       TREE_THIS_VOLATILE (lhs) = 1;
3421     }
3422
3423   rhs = const_binop (BIT_AND_EXPR,
3424                      const_binop (LSHIFT_EXPR,
3425                                   fold_convert (unsigned_type, rhs),
3426                                   size_int (lbitpos), 0),
3427                      mask, 0);
3428
3429   return build2 (code, compare_type,
3430                  build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask),
3431                  rhs);
3432 }
3433 \f
3434 /* Subroutine for fold_truthop: decode a field reference.
3435
3436    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3437
3438    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3439    set to the starting bit number.
3440
3441    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3442    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3443
3444    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3445    otherwise it is not changed.
3446
3447    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3448
3449    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3450    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3451
3452    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3453
3454    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3455    do anything with.  */
3456
3457 static tree
3458 decode_field_reference (tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3459                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, enum machine_mode *pmode,
3460                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3461                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3462 {
3463   tree outer_type = 0;
3464   tree and_mask = 0;
3465   tree mask, inner, offset;
3466   tree unsigned_type;
3467   unsigned int precision;
3468
3469   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3470      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3471      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3472   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3473     return 0;
3474
3475   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3476      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3477      outermost expression if it may matter below.  */
3478   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3479       || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR
3480       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3481     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3482   STRIP_NOPS (exp);
3483
3484   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3485     {
3486       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3487       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3488       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3489       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3490         return 0;
3491     }
3492
3493   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3494                                punsignedp, pvolatilep, false);
3495   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3496       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3497       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3498     return 0;
3499
3500   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3501      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3502      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3503   if (outer_type && *pbitsize == TYPE_PRECISION (outer_type))
3504     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3505
3506   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3507   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3508   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3509
3510   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3511   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3512
3513   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3514   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3515
3516   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3517   if (and_mask != 0)
3518     mask = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3519                         fold_convert (unsigned_type, and_mask), mask);
3520
3521   *pmask = mask;
3522   *pand_mask = and_mask;
3523   return inner;
3524 }
3525
3526 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3527    bit positions.  */
3528
3529 static int
3530 all_ones_mask_p (tree mask, int size)
3531 {
3532   tree type = TREE_TYPE (mask);
3533   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3534   tree tmask;
3535
3536   tmask = build_int_cst (lang_hooks.types.signed_type (type), -1);
3537   tmask = force_fit_type (tmask, 0, false, false);
3538
3539   return
3540     tree_int_cst_equal (mask,
3541                         const_binop (RSHIFT_EXPR,
3542                                      const_binop (LSHIFT_EXPR, tmask,
3543                                                   size_int (precision - size),
3544                                                   0),
3545                                      size_int (precision - size), 0));
3546 }
3547
3548 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3549    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3550    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3551    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3552    or NULL_TREE otherwise.  */
3553
3554 static tree
3555 sign_bit_p (tree exp, tree val)
3556 {
3557   unsigned HOST_WIDE_INT mask_lo, lo;
3558   HOST_WIDE_INT mask_hi, hi;
3559   int width;
3560   tree t;
3561
3562   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3563   t = TREE_TYPE (exp);
3564   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3565     return NULL_TREE;
3566
3567   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3568   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3569       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (val))
3570     return NULL_TREE;
3571
3572   width = TYPE_PRECISION (t);
3573   if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3574     {
3575       hi = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3576       lo = 0;
3577
3578       mask_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3579                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3580       mask_lo = -1;
3581     }
3582   else
3583     {
3584       hi = 0;
3585       lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1);
3586
3587       mask_hi = 0;
3588       mask_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3589                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3590     }
3591
3592   /* We mask off those bits beyond TREE_TYPE (exp) so that we can
3593      treat VAL as if it were unsigned.  */
3594   if ((TREE_INT_CST_HIGH (val) & mask_hi) == hi
3595       && (TREE_INT_CST_LOW (val) & mask_lo) == lo)
3596     return exp;
3597
3598   /* Handle extension from a narrower type.  */
3599   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3600       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3601     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3602
3603   return NULL_TREE;
3604 }
3605
3606 /* Subroutine for fold_truthop: determine if an operand is simple enough
3607    to be evaluated unconditionally.  */
3608
3609 static int
3610 simple_operand_p (tree exp)
3611 {
3612   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3613   STRIP_NOPS (exp);
3614
3615   return (CONSTANT_CLASS_P (exp)
3616           || TREE_CODE (exp) == SSA_NAME
3617           || (DECL_P (exp)
3618               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3619               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3620               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3621               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3622                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3623                  #pragma weak, etc).  */
3624               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3625               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3626               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3627                  registers aren't expensive.  */
3628               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3629 }
3630 \f
3631 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3632    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3633
3634    For example, both
3635         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3636    and
3637         X >= 2 && X <= 5
3638    are converted to
3639         (unsigned) (X - 2) <= 3
3640
3641    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
3642    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
3643    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
3644    it represents either the highest or lowest value of the type.
3645
3646    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
3647    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
3648    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
3649    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
3650    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
3651    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
3652    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
3653    always false.
3654
3655    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
3656    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
3657    handled using a special case.  */
3658
3659 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
3660    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
3661    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
3662    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
3663    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
3664    type if both are specified.  */
3665
3666 static tree
3667 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
3668              tree arg1, int upper1_p)
3669 {
3670   tree tem;
3671   int result;
3672   int sgn0, sgn1;
3673
3674   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
3675      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
3676      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
3677      are handled for consistency.  */
3678
3679   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
3680     {
3681       tem = fold_build2 (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
3682                          arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
3683       STRIP_NOPS (tem);
3684       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
3685     }
3686
3687   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
3688     return 0;
3689
3690   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
3691      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
3692      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
3693      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
3694      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
3695      us to treat unbounded ranges as equal.  */
3696   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
3697   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
3698   switch (code)
3699     {
3700     case EQ_EXPR:
3701       result = sgn0 == sgn1;
3702       break;
3703     case NE_EXPR:
3704       result = sgn0 != sgn1;
3705       break;
3706     case LT_EXPR:
3707       result = sgn0 < sgn1;
3708       break;
3709     case LE_EXPR:
3710       result = sgn0 <= sgn1;
3711       break;
3712     case GT_EXPR:
3713       result = sgn0 > sgn1;
3714       break;
3715     case GE_EXPR:
3716       result = sgn0 >= sgn1;
3717       break;
3718     default:
3719       gcc_unreachable ();
3720     }
3721
3722   return constant_boolean_node (result, type);
3723 }
3724 \f
3725 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
3726    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
3727    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same type
3728    as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we will most
3729    likely not be returning a useful value and range.  */
3730
3731 static tree
3732 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh)
3733 {
3734   enum tree_code code;
3735   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
3736   tree exp_type = NULL_TREE, arg0_type = NULL_TREE;
3737   int in_p, n_in_p;
3738   tree low, high, n_low, n_high;
3739
3740   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
3741      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
3742      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
3743      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
3744      the switch, which will "break" the while.  */
3745
3746   in_p = 0;
3747   low = high = build_int_cst (TREE_TYPE (exp), 0);
3748
3749   while (1)
3750     {
3751       code = TREE_CODE (exp);
3752       exp_type = TREE_TYPE (exp);
3753
3754       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
3755         {
3756           if (TREE_CODE_LENGTH (code) > 0)
3757             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
3758           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3759               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
3760               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3761             arg0_type = TREE_TYPE (arg0);
3762           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3763               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3764               || (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_expression
3765                   && TREE_CODE_LENGTH (code) > 1))
3766             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
3767         }
3768
3769       switch (code)
3770         {
3771         case TRUTH_NOT_EXPR:
3772           in_p = ! in_p, exp = arg0;
3773           continue;
3774
3775         case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
3776         case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
3777           /* We can only do something if the range is testing for zero
3778              and if the second operand is an integer constant.  Note that
3779              saying something is "in" the range we make is done by
3780              complementing IN_P since it will set in the initial case of
3781              being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
3782           if (low == 0 || high == 0
3783               || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
3784               || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3785             break;
3786
3787           switch (code)
3788             {
3789             case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
3790               low = high = arg1;
3791               break;
3792             case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
3793               in_p = ! in_p, low = high = arg1;
3794               break;
3795             case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
3796               low = 0, high = arg1;
3797               break;
3798             case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
3799               in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
3800               break;
3801             case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
3802               low = arg1, high = 0;
3803               break;
3804             case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
3805               in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
3806               break;
3807             default:
3808               gcc_unreachable ();
3809             }
3810
3811           /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
3812              greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
3813              on that fact, so we record it here so we can parse existing
3814              range tests.  We test arg0_type since often the return type
3815              of, e.g. EQ_EXPR, is boolean.  */
3816           if (TYPE_UNSIGNED (arg0_type) && (low == 0 || high == 0))
3817             {
3818               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3819                                   in_p, low, high, 1,
3820                                   build_int_cst (arg0_type, 0),
3821                                   NULL_TREE))
3822                 break;
3823
3824               in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
3825
3826               /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
3827                  bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
3828                  minus 1.  */
3829               if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
3830                 {
3831                   in_p = ! in_p;
3832                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
3833                                       integer_one_node, 0);
3834                   low = build_int_cst (arg0_type, 0);
3835                 }
3836             }
3837
3838           exp = arg0;
3839           continue;
3840
3841         case NEGATE_EXPR:
3842           /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
3843           n_low = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3844                                build_int_cst (exp_type, 0),
3845                                0, high, 1);
3846           n_high = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3847                                 build_int_cst (exp_type, 0),
3848                                 0, low, 0);
3849           low = n_low, high = n_high;
3850           exp = arg0;
3851           continue;
3852
3853         case BIT_NOT_EXPR:
3854           /* ~ X -> -X - 1  */
3855           exp = build2 (MINUS_EXPR, exp_type, negate_expr (arg0),
3856                         build_int_cst (exp_type, 1));
3857           continue;
3858
3859         case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
3860           if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3861             break;
3862
3863           /* If flag_wrapv and ARG0_TYPE is signed, then we cannot
3864              move a constant to the other side.  */
3865           if (flag_wrapv && !TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
3866             break;
3867
3868           /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
3869              so we don't worry about it so long as our computations on
3870              the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
3871              and this is exactly the right thing.  */
3872           n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3873                                arg0_type, low, 0, arg1, 0);
3874           n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3875                                 arg0_type, high, 1, arg1, 0);
3876           if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
3877               || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
3878             break;
3879
3880           /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
3881              value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
3882           if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
3883             {
3884               low = range_binop (PLUS_EXPR, arg0_type, n_high, 0,
3885                                  integer_one_node, 0);
3886               high = range_binop (MINUS_EXPR, arg0_type, n_low, 0,
3887                                   integer_one_node, 0);
3888
3889               /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
3890                  be able to normalize it.  But then, it represents the
3891                  whole range or the empty set, so make it
3892                  +/- [ -, - ].  */
3893               if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
3894                   && tree_int_cst_equal (n_high, high))
3895                 low = high = 0;
3896               else
3897                 in_p = ! in_p;
3898             }
3899           else
3900             low = n_low, high = n_high;
3901
3902           exp = arg0;
3903           continue;
3904
3905         case NOP_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case CONVERT_EXPR:
3906           if (TYPE_PRECISION (arg0_type) > TYPE_PRECISION (exp_type))
3907             break;
3908
3909           if (! INTEGRAL_TYPE_P (arg0_type)
3910               || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, arg0_type))
3911               || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, arg0_type)))
3912             break;
3913
3914           n_low = low, n_high = high;
3915
3916           if (n_low != 0)
3917             n_low = fold_convert (arg0_type, n_low);
3918
3919           if (n_high != 0)
3920             n_high = fold_convert (arg0_type, n_high);
3921
3922
3923           /* If we're converting arg0 from an unsigned type, to exp,
3924              a signed type,  we will be doing the comparison as unsigned.
3925              The tests above have already verified that LOW and HIGH
3926              are both positive.
3927
3928              So we have to ensure that we will handle large unsigned
3929              values the same way that the current signed bounds treat
3930              negative values.  */
3931
3932           if (!TYPE_UNSIGNED (exp_type) && TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
3933             {
3934               tree high_positive;
3935               tree equiv_type = lang_hooks.types.type_for_mode
3936                 (TYPE_MODE (arg0_type), 1);
3937
3938               /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
3939                  Since convert would have cropped a very large value, use
3940                  the max value for the destination type.  */
3941               high_positive
3942                 = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
3943                 : TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
3944
3945               if (TYPE_PRECISION (exp_type) == TYPE_PRECISION (arg0_type))
3946                 high_positive = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, arg0_type,
3947                                              fold_convert (arg0_type,
3948                                                            high_positive),
3949                                              fold_convert (arg0_type,
3950                                                            integer_one_node));
3951
3952               /* If the low bound is specified, "and" the range with the
3953                  range for which the original unsigned value will be
3954                  positive.  */
3955               if (low != 0)
3956                 {
3957                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3958                                       1, n_low, n_high, 1,
3959                                       fold_convert (arg0_type,
3960                                                     integer_zero_node),
3961                                       high_positive))
3962                     break;
3963
3964                   in_p = (n_in_p == in_p);
3965                 }
3966               else
3967                 {
3968                   /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
3969                      that will be interpreted as negative.  */
3970                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3971                                       0, n_low, n_high, 1,
3972                                       fold_convert (arg0_type,
3973                                                     integer_zero_node),
3974                                       high_positive))
3975                     break;
3976
3977                   in_p = (in_p != n_in_p);
3978                 }
3979             }
3980
3981           exp = arg0;
3982           low = n_low, high = n_high;
3983           continue;
3984
3985         default:
3986           break;
3987         }
3988
3989       break;
3990     }
3991
3992   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
3993   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
3994     {
3995       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
3996                                                  exp, 0, low, 0))
3997                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3998                                                     exp, 1, high, 1)));
3999       low = high = 0;
4000       exp = 0;
4001     }
4002
4003   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4004   return exp;
4005 }
4006 \f
4007 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
4008    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
4009    on IN_P) the range.  Return 0 if the test couldn't be created.  */
4010
4011 static tree
4012 build_range_check (tree type, tree exp, int in_p, tree low, tree high)
4013 {
4014   tree etype = TREE_TYPE (exp);
4015   tree value;
4016
4017 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
4018   /* Disable this optimization for function pointer expressions
4019      on targets that require function pointer canonicalization.  */
4020   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
4021       && TREE_CODE (etype) == POINTER_TYPE
4022       && TREE_CODE (TREE_TYPE (etype)) == FUNCTION_TYPE)
4023     return NULL_TREE;
4024 #endif
4025
4026   if (! in_p)
4027     {
4028       value = build_range_check (type, exp, 1, low, high);
4029       if (value != 0)
4030         return invert_truthvalue (value);
4031
4032       return 0;
4033     }
4034
4035   if (low == 0 && high == 0)
4036     return build_int_cst (type, 1);
4037
4038   if (low == 0)
4039     return fold_build2 (LE_EXPR, type, exp,
4040                         fold_convert (etype, high));
4041
4042   if (high == 0)
4043     return fold_build2 (GE_EXPR, type, exp,
4044                         fold_convert (etype, low));
4045
4046   if (operand_equal_p (low, high, 0))
4047     return fold_build2 (EQ_EXPR, type, exp,
4048                         fold_convert (etype, low));
4049
4050   if (integer_zerop (low))
4051     {
4052       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
4053         {
4054           etype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
4055           high = fold_convert (etype, high);
4056           exp = fold_convert (etype, exp);
4057         }
4058       return build_range_check (type, exp, 1, 0, high);
4059     }
4060
4061   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
4062   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
4063     {
4064       unsigned HOST_WIDE_INT lo;
4065       HOST_WIDE_INT hi;
4066       int prec;
4067
4068       prec = TYPE_PRECISION (etype);
4069       if (prec <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4070         {
4071           hi = 0;
4072           lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)) - 1;
4073         }
4074       else
4075         {
4076           hi = ((HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) - 1;
4077           lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1;
4078         }
4079
4080       if (TREE_INT_CST_HIGH (high) == hi && TREE_INT_CST_LOW (high) == lo)
4081         {
4082           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
4083             {
4084               etype = lang_hooks.types.signed_type (etype);
4085               exp = fold_convert (etype, exp);
4086             }
4087           return fold_build2 (GT_EXPR, type, exp,
4088                               build_int_cst (etype, 0));
4089         }
4090     }
4091
4092   value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
4093   if (value != 0 && (!flag_wrapv || TREE_OVERFLOW (value))
4094       && ! TYPE_UNSIGNED (etype))
4095     {
4096       tree utype, minv, maxv;
4097
4098       /* Check if (unsigned) INT_MAX + 1 == (unsigned) INT_MIN
4099          for the type in question, as we rely on this here.  */
4100       switch (TREE_CODE (etype))
4101         {
4102         case INTEGER_TYPE:
4103         case ENUMERAL_TYPE:
4104           /* There is no requirement that LOW be within the range of ETYPE
4105              if the latter is a subtype.  It must, however, be within the base
4106              type of ETYPE.  So be sure we do the subtraction in that type.  */
4107           if (TREE_TYPE (etype))
4108             etype = TREE_TYPE (etype);
4109           utype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
4110           maxv = fold_convert (utype, TYPE_MAX_VALUE (etype));
4111           maxv = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, maxv, 1,
4112                               integer_one_node, 1);
4113           minv = fold_convert (utype, TYPE_MIN_VALUE (etype));
4114           if (integer_zerop (range_binop (NE_EXPR, integer_type_node,
4115                                           minv, 1, maxv, 1)))
4116             {
4117               etype = utype;
4118               high = fold_convert (etype, high);
4119               low = fold_convert (etype, low);
4120               exp = fold_convert (etype, exp);
4121               value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
4122             }
4123           break;
4124         default:
4125           break;
4126         }
4127     }
4128
4129   if (value != 0 && ! TREE_OVERFLOW (value))
4130     {
4131       /* There is no requirement that LOW be within the range of ETYPE
4132          if the latter is a subtype.  It must, however, be within the base
4133          type of ETYPE.  So be sure we do the subtraction in that type.  */
4134       if (INTEGRAL_TYPE_P (etype) && TREE_TYPE (etype))
4135         {
4136           etype = TREE_TYPE (etype);
4137           exp = fold_convert (etype, exp);
4138           low = fold_convert (etype, low);
4139           value = fold_convert (etype, value);
4140         }
4141
4142       return build_range_check (type,
4143                                 fold_build2 (MINUS_EXPR, etype, exp, low),
4144                                 1, build_int_cst (etype, 0), value);
4145     }
4146
4147   return 0;
4148 }
4149 \f
4150 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
4151    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
4152
4153 static int
4154 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
4155               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
4156 {
4157   int no_overlap;
4158   int subset;
4159   int temp;
4160   tree tem;
4161   int in_p;
4162   tree low, high;
4163   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
4164                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4165                                                 low0, 0, low1, 0)));
4166   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
4167                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4168                                                  high0, 1, high1, 1)));
4169
4170   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
4171      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
4172   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4173                                  low0, 0, low1, 0))
4174       || (lowequal
4175           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4176                                         high1, 1, high0, 1))))
4177     {
4178       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
4179       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
4180       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
4181     }
4182
4183   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
4184      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
4185      below are simplified by the ones above.  */
4186   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
4187                                           high0, 1, low1, 0));
4188   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
4189                                       high1, 1, high0, 1));
4190
4191   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
4192      excluding the two ranges.  */
4193   if (in0_p && in1_p)
4194     {
4195       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
4196          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
4197          of the second to the end of the first.  */
4198       if (no_overlap)
4199         in_p = 0, low = high = 0;
4200       else if (subset)
4201         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4202       else
4203         in_p = 1, low = low1, high = high0;
4204     }
4205
4206   else if (in0_p && ! in1_p)
4207     {
4208       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
4209          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
4210          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
4211          the end of the first range to the end of the second.  If the second
4212          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
4213          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
4214          first range and ends just before the second range.
4215          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
4216       if (no_overlap)
4217         in_p = 1, low = low0, high = high0;
4218       else if (lowequal && highequal)
4219         in_p = 0, low = high = 0;
4220       else if (subset && lowequal)
4221         {
4222           in_p = 1, high = high0;
4223           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high1, 0,
4224                              integer_one_node, 0);
4225         }
4226       else if (! subset || highequal)
4227         {
4228           in_p = 1, low = low0;
4229           high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4230                               integer_one_node, 0);
4231         }
4232       else
4233         return 0;
4234     }
4235
4236   else if (! in0_p && in1_p)
4237     {
4238       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
4239          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
4240          the range starts just after the first range and ends at the
4241          end of the second.  */
4242       if (no_overlap)
4243         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4244       else if (subset || highequal)
4245         in_p = 0, low = high = 0;
4246       else
4247         {
4248           in_p = 1, high = high1;
4249           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4250                              integer_one_node, 0);
4251         }
4252     }
4253
4254   else
4255     {
4256       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
4257          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
4258          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
4259          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
4260          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
4261          second.  */
4262       if (no_overlap)
4263         {
4264           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4265                                          range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4266                                                       high0, 1,
4267                                                       integer_one_node, 1),
4268                                          1, low1, 0)))
4269             in_p = 0, low = low0, high = high1;
4270           else
4271             {
4272               /* Canonicalize - [min, x] into - [-, x].  */
4273               if (low0 && TREE_CODE (low0) == INTEGER_CST)
4274                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (low0)))
4275                   {
4276                   case ENUMERAL_TYPE:
4277                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low0))
4278                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (low0))))
4279                       break;
4280                     /* FALLTHROUGH */
4281                   case INTEGER_TYPE:
4282                     if (tree_int_cst_equal (low0,
4283                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (low0))))
4284                       low0 = 0;
4285                     break;
4286                   case POINTER_TYPE:
4287                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (low0))
4288                         && integer_zerop (low0))
4289                       low0 = 0;
4290                     break;
4291                   default:
4292                     break;
4293                   }
4294
4295               /* Canonicalize - [x, max] into - [x, -].  */
4296               if (high1 && TREE_CODE (high1) == INTEGER_CST)
4297                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (high1)))
4298                   {
4299                   case ENUMERAL_TYPE:
4300                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (high1))
4301                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (high1))))
4302                       break;
4303                     /* FALLTHROUGH */
4304                   case INTEGER_TYPE:
4305                     if (tree_int_cst_equal (high1,
4306                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (high1))))
4307                       high1 = 0;
4308                     break;
4309                   case POINTER_TYPE:
4310                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (high1))
4311                         && integer_zerop (range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4312                                                        high1, 1,
4313                                                        integer_one_node, 1)))
4314                       high1 = 0;
4315                     break;
4316                   default:
4317                     break;
4318                   }
4319
4320               /* The ranges might be also adjacent between the maximum and
4321                  minimum values of the given type.  For
4322                  - [{min,-}, x] and - [y, {max,-}] ranges where x + 1 < y
4323                  return + [x + 1, y - 1].  */
4324               if (low0 == 0 && high1 == 0)
4325                 {
4326                   low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4327                                      integer_one_node, 1);
4328                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4329                                       integer_one_node, 0);
4330                   if (low == 0 || high == 0)
4331                     return 0;
4332
4333                   in_p = 1;
4334                 }
4335               else
4336                 return 0;
4337             }
4338         }
4339       else if (subset)
4340         in_p = 0, low = low0, high = high0;
4341       else
4342         in_p = 0, low = low0, high = high1;
4343     }
4344
4345   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4346   return 1;
4347 }
4348 \f
4349
4350 /* Subroutine of fold, looking inside expressions of the form
4351    A op B ? A : C, where ARG0, ARG1 and ARG2 are the three operands
4352    of the COND_EXPR.  This function is being used also to optimize
4353    A op B ? C : A, by reversing the comparison first.
4354
4355    Return a folded expression whose code is not a COND_EXPR
4356    anymore, or NULL_TREE if no folding opportunity is found.  */
4357
4358 static tree
4359 fold_cond_expr_with_comparison (tree type, tree arg0, tree arg1, tree arg2)
4360 {
4361   enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
4362   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4363   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4364   tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
4365   tree tem;
4366
4367   STRIP_NOPS (arg1);
4368   STRIP_NOPS (arg2);
4369
4370   /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
4371      transformations:
4372
4373      A == 0? A : -A    same as -A
4374      A != 0? A : -A    same as A
4375      A >= 0? A : -A    same as abs (A)
4376      A > 0?  A : -A    same as abs (A)
4377      A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
4378      A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
4379
4380      None of these transformations work for modes with signed
4381      zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4382      change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4383      versa).  The last four will fix the sign of the result,
4384      even though the original expressions could be positive or
4385      negative, depending on the sign of A.
4386
4387      Note that all these transformations are correct if A is
4388      NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4389   if ((FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01))
4390        ? real_zerop (arg01)
4391        : integer_zerop (arg01))
4392       && ((TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
4393            && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
4394              /* In the case that A is of the form X-Y, '-A' (arg2) may
4395                 have already been folded to Y-X, check for that. */
4396           || (TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR
4397               && TREE_CODE (arg2) == MINUS_EXPR
4398               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0),
4399                                   TREE_OPERAND (arg2, 1), 0)
4400               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1),
4401                                   TREE_OPERAND (arg2, 0), 0))))
4402     switch (comp_code)
4403       {
4404       case EQ_EXPR:
4405       case UNEQ_EXPR:
4406         tem = fold_convert (arg1_type, arg1);
4407         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (tem)));
4408       case NE_EXPR:
4409       case LTGT_EXPR:
4410         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4411       case UNGE_EXPR:
4412       case UNGT_EXPR:
4413         if (flag_trapping_math)
4414           break;
4415         /* Fall through.  */
4416       case GE_EXPR:
4417       case GT_EXPR:
4418         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4419           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4420                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4421         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4422         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4423       case UNLE_EXPR:
4424       case UNLT_EXPR:
4425         if (flag_trapping_math)
4426           break;
4427       case LE_EXPR:
4428       case LT_EXPR:
4429         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4430           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4431                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4432         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4433         return negate_expr (fold_convert (type, tem));
4434       default:
4435         gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4436         break;
4437       }
4438
4439   /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
4440      A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
4441      both transformations are correct when A is NaN: A != 0
4442      is then true, and A == 0 is false.  */
4443
4444   if (integer_zerop (arg01) && integer_zerop (arg2))
4445     {
4446       if (comp_code == NE_EXPR)
4447         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4448       else if (comp_code == EQ_EXPR)
4449         return build_int_cst (type, 0);
4450     }
4451
4452   /* Try some transformations of A op B ? A : B.
4453
4454      A == B? A : B    same as B
4455      A != B? A : B    same as A
4456      A >= B? A : B    same as max (A, B)
4457      A > B?  A : B    same as max (B, A)
4458      A <= B? A : B    same as min (A, B)
4459      A < B?  A : B    same as min (B, A)
4460
4461      As above, these transformations don't work in the presence
4462      of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
4463      opposite sign, the first two transformations will change
4464      the sign of the result.  In the last four, the original
4465      expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
4466      (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
4467
4468      The first two transformations are correct if either A or B
4469      is a NaN.  In the first transformation, the condition will
4470      be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
4471      second transformation, the condition A != B will be true,
4472      and A will be chosen.
4473
4474      The conversions to max() and min() are not correct if B is
4475      a number and A is not.  The conditions in the original
4476      expressions will be false, so all four give B.  The min()
4477      and max() versions would give a NaN instead.  */
4478   if (operand_equal_for_comparison_p (arg01, arg2, arg00)
4479       /* Avoid these transformations if the COND_EXPR may be used
4480          as an lvalue in the C++ front-end.  PR c++/19199.  */
4481       && (in_gimple_form
4482           || strcmp (lang_hooks.name, "GNU C++") != 0
4483           || ! maybe_lvalue_p (arg1)
4484           || ! maybe_lvalue_p (arg2)))
4485     {
4486       tree comp_op0 = arg00;
4487       tree comp_op1 = arg01;
4488       tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
4489
4490       /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
4491       if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
4492         {
4493           comp_type = type;
4494           comp_op0 = arg1;
4495           comp_op1 = arg2;
4496         }
4497
4498       switch (comp_code)
4499         {
4500         case EQ_EXPR:
4501           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4502         case NE_EXPR:
4503           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4504         case LE_EXPR:
4505         case LT_EXPR:
4506         case UNLE_EXPR:
4507         case UNLT_EXPR:
4508           /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
4509              operand which will be used if they are equal first
4510              so that we can convert this back to the
4511              corresponding COND_EXPR.  */
4512           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4513             {
4514               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4515               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4516               tem = (comp_code == LE_EXPR || comp_code == UNLE_EXPR)
4517                     ? fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4518                     : fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4519               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4520             }
4521           break;
4522         case GE_EXPR:
4523         case GT_EXPR:
4524         case UNGE_EXPR:
4525         case UNGT_EXPR:
4526           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4527             {
4528               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4529               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4530               tem = (comp_code == GE_EXPR || comp_code == UNGE_EXPR)
4531                     ? fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4532                     : fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4533               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4534             }
4535           break;
4536         case UNEQ_EXPR:
4537           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4538             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4539           break;
4540         case LTGT_EXPR:
4541           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4542             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4543           break;
4544         default:
4545           gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4546           break;
4547         }
4548     }
4549
4550   /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
4551      we might still be able to simplify this.  For example,
4552      if C1 is one less or one more than C2, this might have started
4553      out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
4554      Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
4555
4556   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4557       && TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
4558       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
4559     switch (comp_code)
4560       {
4561       case EQ_EXPR:
4562         /* We can replace A with C1 in this case.  */
4563         arg1 = fold_convert (type, arg01);
4564         return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0, arg1, arg2);
4565
4566       case LT_EXPR:
4567         /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2).  */
4568         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4569                                OEP_ONLY_CONST)
4570             && operand_equal_p (arg01,
4571                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4572                                              integer_one_node, 0),
4573                                 OEP_ONLY_CONST))
4574           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4575                                                    type, arg1, arg2));
4576         break;
4577
4578       case LE_EXPR:
4579         /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2).  */
4580         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4581                                OEP_ONLY_CONST)
4582             && operand_equal_p (arg01,
4583                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4584                                              integer_one_node, 0),
4585                                 OEP_ONLY_CONST))
4586           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4587                                                    type, arg1, arg2));
4588         break;
4589
4590       case GT_EXPR:
4591         /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2).  */
4592         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4593                                OEP_ONLY_CONST)
4594             && operand_equal_p (arg01,
4595                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4596                                              integer_one_node, 0),
4597                                 OEP_ONLY_CONST))
4598           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4599                                                    type, arg1, arg2));
4600         break;
4601
4602       case GE_EXPR:
4603         /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2).  */
4604         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4605                                OEP_ONLY_CONST)
4606             && operand_equal_p (arg01,
4607                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4608                                              integer_one_node, 0),
4609                                 OEP_ONLY_CONST))
4610           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4611                                                    type, arg1, arg2));
4612         break;
4613       case NE_EXPR:
4614         break;
4615       default:
4616         gcc_unreachable ();
4617       }
4618
4619   return NULL_TREE;
4620 }
4621
4622
4623 \f
4624 #ifndef LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4625 #define LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT (BRANCH_COST >= 2)
4626 #endif
4627
4628 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
4629    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
4630
4631 static tree
4632 fold_range_test (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
4633 {
4634   int or_op = (code == TRUTH_ORIF_EXPR
4635                || code == TRUTH_OR_EXPR);
4636   int in0_p, in1_p, in_p;
4637   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
4638   tree lhs = make_range (op0, &in0_p, &low0, &high0);
4639   tree rhs = make_range (op1, &in1_p, &low1, &high1);
4640   tree tem;
4641
4642   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
4643      again at the end.  */
4644   if (or_op)
4645     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
4646
4647   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
4648      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
4649      ranges is always true or always false, consider it to be the same
4650      expression as the other.  */
4651   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4652       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
4653                        in1_p, low1, high1)
4654       && 0 != (tem = (build_range_check (type,
4655                                          lhs != 0 ? lhs
4656                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
4657                                          in_p, low, high))))
4658     return or_op ? invert_truthvalue (tem) : tem;
4659
4660   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
4661      short-circuited branch and the underlying object on both sides
4662      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
4663   else if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4664            && lhs != 0 && rhs != 0
4665            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4666                || code == TRUTH_ORIF_EXPR)
4667            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4668     {
4669       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
4670          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
4671          which cases we can't do this.  */
4672       if (simple_operand_p (lhs))
4673         return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4674                        ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4675                        type, op0, op1);
4676
4677       else if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
4678                && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
4679         {
4680           tree common = save_expr (lhs);
4681
4682           if (0 != (lhs = build_range_check (type, common,
4683                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
4684                                              low0, high0))
4685               && (0 != (rhs = build_range_check (type, common,
4686                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
4687                                                  low1, high1))))
4688             return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4689                            ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4690                            type, lhs, rhs);
4691         }
4692     }
4693
4694   return 0;
4695 }
4696 \f
4697 /* Subroutine for fold_truthop: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
4698    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
4699    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
4700    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
4701
4702 static tree
4703 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
4704 {
4705   tree type = TREE_TYPE (c);
4706   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
4707   tree temp;
4708
4709   if (p == modesize || unsignedp)
4710     return c;
4711
4712   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
4713      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
4714      with C.  */
4715   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, c, size_int (p - 1), 0);
4716   temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp, size_int (1), 0);
4717
4718   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
4719      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
4720      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
4721      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
4722      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
4723      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
4724   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4725     temp = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type (type), temp);
4726
4727   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1), 0);
4728   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1), 0);
4729   if (mask != 0)
4730     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
4731                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask), 0);
4732   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
4733   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4734     temp = fold_convert (type, temp);
4735
4736   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp, 0));
4737 }
4738 \f
4739 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
4740    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
4741    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
4742    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
4743    and evaluate the RHS unconditionally.
4744
4745    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
4746    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
4747    against the object ANDed with the a mask.
4748
4749    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
4750    operations to do this with one comparison.
4751
4752    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
4753    function and the one above.
4754
4755    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
4756    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
4757
4758    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
4759    two operands.
4760
4761    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
4762
4763 static tree
4764 fold_truthop (enum tree_code code, tree truth_type, tree lhs, tree rhs)
4765 {
4766   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
4767      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
4768      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
4769         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
4770
4771      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
4772      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
4773      comparison for one-bit fields.  */
4774
4775   enum tree_code wanted_code;
4776   enum tree_code lcode, rcode;
4777   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
4778   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
4779   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
4780   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
4781   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
4782   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
4783   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
4784   enum machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
4785   enum machine_mode lnmode, rnmode;
4786   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
4787   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
4788   tree l_const, r_const;
4789   tree lntype, rntype, result;
4790   int first_bit, end_bit;
4791   int volatilep;
4792
4793   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
4794      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
4795      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
4796
4797   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
4798     return 0;
4799
4800   lcode = TREE_CODE (lhs);
4801   rcode = TREE_CODE (rhs);
4802
4803   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
4804     {
4805       lhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, lhs,
4806                     build_int_cst (TREE_TYPE (lhs), 0));
4807       lcode = NE_EXPR;
4808     }
4809
4810   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4811     {
4812       rhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, rhs,
4813                     build_int_cst (TREE_TYPE (rhs), 0));
4814       rcode = NE_EXPR;
4815     }
4816
4817   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison
4818       || TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
4819     return 0;
4820
4821   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
4822   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
4823   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4824   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4825
4826   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
4827   if (simple_operand_p (ll_arg)
4828       && simple_operand_p (lr_arg))
4829     {
4830       tree result;
4831       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
4832           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
4833         {
4834           result = combine_comparisons (code, lcode, rcode,
4835                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4836           if (result)
4837             return result;
4838         }
4839       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
4840                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
4841         {
4842           result = combine_comparisons (code, lcode,
4843                                         swap_tree_comparison (rcode),
4844                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4845           if (result)
4846             return result;
4847         }
4848     }
4849
4850   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
4851           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
4852
4853   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
4854      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
4855      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
4856      that can be merged.  Avoid doing this if the RHS is a floating-point
4857      comparison since those can trap.  */
4858
4859   if (BRANCH_COST >= 2
4860       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
4861       && simple_operand_p (rl_arg)
4862       && simple_operand_p (rr_arg))
4863     {
4864       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
4865       if (code == TRUTH_OR_EXPR
4866           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4867           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4868           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4869         return build2 (NE_EXPR, truth_type,
4870                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4871                                ll_arg, rl_arg),
4872                        build_int_cst (TREE_TYPE (ll_arg), 0));
4873
4874       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
4875       if (code == TRUTH_AND_EXPR
4876           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4877           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4878           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4879         return build2 (EQ_EXPR, truth_type,
4880                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4881                                ll_arg, rl_arg),
4882                        build_int_cst (TREE_TYPE (ll_arg), 0));
4883
4884       if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT)
4885         return build2 (code, truth_type, lhs, rhs);
4886     }
4887
4888   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
4889      each side.  */
4890
4891   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
4892       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
4893     return 0;
4894
4895   volatilep = 0;
4896   ll_inner = decode_field_reference (ll_arg,
4897                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
4898                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
4899                                      &ll_and_mask);
4900   lr_inner = decode_field_reference (lr_arg,
4901                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
4902                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
4903                                      &lr_and_mask);
4904   rl_inner = decode_field_reference (rl_arg,
4905                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
4906                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
4907                                      &rl_and_mask);
4908   rr_inner = decode_field_reference (rr_arg,
4909                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
4910                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
4911                                      &rr_and_mask);
4912
4913   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
4914      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
4915      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
4916      the rhs's.  */
4917   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
4918       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
4919     return 0;
4920
4921   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
4922       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
4923     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
4924   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
4925            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
4926     return 0;
4927   else
4928     l_const = r_const = 0;
4929
4930   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
4931      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
4932      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
4933
4934   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
4935   if (lcode != wanted_code)
4936     {
4937       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
4938         {
4939           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
4940              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
4941              thing below.  */
4942           ll_unsignedp = 1;
4943           l_const = ll_mask;
4944         }
4945       else
4946         return 0;
4947     }
4948
4949   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
4950   if (rcode != wanted_code)
4951     {
4952       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
4953         {
4954           rl_unsignedp = 1;
4955           r_const = rl_mask;
4956         }
4957       else
4958         return 0;
4959     }
4960
4961   /* After this point all optimizations will generate bit-field
4962      references, which we might not want.  */
4963   if (! lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
4964     return 0;
4965
4966   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
4967      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
4968      to be relative to a field of that size.  */
4969   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
4970   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
4971   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4972                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
4973                           volatilep);
4974   if (lnmode == VOIDmode)
4975     return 0;
4976
4977   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
4978   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
4979   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
4980   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
4981
4982   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4983     {
4984       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
4985       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
4986     }
4987
4988   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, ll_mask),
4989                          size_int (xll_bitpos), 0);
4990   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, rl_mask),
4991                          size_int (xrl_bitpos), 0);
4992
4993   if (l_const)
4994     {
4995       l_const = fold_convert (lntype, l_const);
4996       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
4997       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos), 0);
4998       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
4999                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
5000                                                      lntype, ll_mask),
5001                                         0)))
5002         {
5003           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
5004
5005           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
5006         }
5007     }
5008   if (r_const)
5009     {
5010       r_const = fold_convert (lntype, r_const);
5011       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
5012       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos), 0);
5013       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
5014                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
5015                                                      lntype, rl_mask),
5016                                         0)))
5017         {
5018           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
5019
5020           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
5021         }
5022     }
5023
5024   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
5025      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
5026      between the left and right sides.  */
5027   if (l_const == 0)
5028     {
5029       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
5030           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
5031           /* Make sure the two fields on the right
5032              correspond to the left without being swapped.  */
5033           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
5034         return 0;
5035
5036       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
5037       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
5038       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
5039                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
5040                               volatilep);
5041       if (rnmode == VOIDmode)
5042         return 0;
5043
5044       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
5045       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
5046       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
5047       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
5048
5049       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5050         {
5051           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
5052           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
5053         }
5054
5055       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, lr_mask),
5056                              size_int (xlr_bitpos), 0);
5057       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, rr_mask),
5058                              size_int (xrr_bitpos), 0);
5059
5060       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
5061          Do this for both items being compared.  If the operands are the
5062          same size and the bits being compared are in the same position
5063          then we can do this by masking both and comparing the masked
5064          results.  */
5065       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5066       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask, 0);
5067       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
5068         {
5069           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5070                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5071           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5072             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
5073
5074           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
5075                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
5076           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
5077             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
5078
5079           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5080         }
5081
5082       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
5083          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
5084          field containing them both.
5085
5086          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
5087          the mask must be shifted to account for the shift done by
5088          make_bit_field_ref.  */
5089       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
5090            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
5091           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
5092               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
5093         {
5094           tree type;
5095
5096           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, ll_bitsize + rl_bitsize,
5097                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
5098           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, lr_bitsize + rr_bitsize,
5099                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
5100
5101           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
5102                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)), 0);
5103           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
5104                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)), 0);
5105
5106           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
5107           type = lntype;
5108           if (lntype != rntype)
5109             {
5110               if (lnbitsize > rnbitsize)
5111                 {
5112                   lhs = fold_convert (rntype, lhs);
5113                   ll_mask = fold_convert (rntype, ll_mask);
5114                   type = rntype;
5115                 }
5116               else if (lnbitsize < rnbitsize)
5117                 {
5118                   rhs = fold_convert (lntype, rhs);
5119                   lr_mask = fold_convert (lntype, lr_mask);
5120                   type = lntype;
5121                 }
5122             }
5123
5124           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
5125             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
5126
5127           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
5128             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
5129
5130           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5131         }
5132
5133       return 0;
5134     }
5135
5136   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
5137      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
5138      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
5139      incorrect code below.  */
5140   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5141   if (! integer_zerop (result)
5142       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const, 0),
5143                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const, 0)) != 1)
5144     {
5145       if (wanted_code == NE_EXPR)
5146         {
5147           warning (0, "%<or%> of unmatched not-equal tests is always 1");
5148           return constant_boolean_node (true, truth_type);
5149         }
5150       else
5151         {
5152           warning (0, "%<and%> of mutually exclusive equal-tests is always 0");
5153           return constant_boolean_node (false, truth_type);
5154         }
5155     }
5156
5157   /* Construct the expression we will return.  First get the component
5158      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
5159      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
5160      merged constant.  */
5161   result = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5162                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5163
5164   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5165   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5166     result = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
5167
5168   return build2 (wanted_code, truth_type, result,
5169                  const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const, 0));
5170 }
5171 \f
5172 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
5173    constant.  */
5174
5175 static tree
5176 optimize_minmax_comparison (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
5177 {
5178   tree arg0 = op0;
5179   enum tree_code op_code;
5180   tree comp_const = op1;
5181   tree minmax_const;
5182   int consts_equal, consts_lt;
5183   tree inner;
5184
5185   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
5186
5187   op_code = TREE_CODE (arg0);
5188   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5189   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
5190   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
5191   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5192
5193   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
5194   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
5195       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
5196       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (comp_const)
5197       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
5198       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (minmax_const))
5199     return NULL_TREE;
5200
5201   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
5202      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
5203      simplifications.  */
5204   switch (code)
5205     {
5206     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
5207       {
5208         /* FIXME: We should be able to invert code without building a
5209            scratch tree node, but doing so would require us to
5210            duplicate a part of invert_truthvalue here.  */
5211         tree tem = invert_truthvalue (build2 (code, type, op0, op1));
5212         tem = optimize_minmax_comparison (TREE_CODE (tem),
5213                                           TREE_TYPE (tem),
5214                                           TREE_OPERAND (tem, 0),
5215                                           TREE_OPERAND (tem, 1));
5216         return invert_truthvalue (tem);
5217       }
5218
5219     case GE_EXPR:
5220       return
5221         fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
5222                      optimize_minmax_comparison
5223                      (EQ_EXPR, type, arg0, comp_const),
5224                      optimize_minmax_comparison
5225                      (GT_EXPR, type, arg0, comp_const));
5226
5227     case EQ_EXPR:
5228       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
5229         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
5230         return fold_build2 (LE_EXPR, type, inner, comp_const);
5231
5232       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
5233         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
5234         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5235
5236       else if (op_code == MAX_EXPR)
5237         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
5238         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5239
5240       else if (consts_equal)
5241         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
5242         return fold_build2 (GE_EXPR, type, inner, comp_const);
5243
5244       else if (consts_lt)
5245         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
5246         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5247
5248       else
5249         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
5250         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5251
5252     case GT_EXPR:
5253       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5254         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
5255            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
5256         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5257
5258       else if (op_code == MAX_EXPR)
5259         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
5260         return omit_one_operand (type, integer_one_node, inner);
5261
5262       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5263         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
5264            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
5265         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5266
5267       else
5268         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
5269         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5270
5271     default:
5272       return NULL_TREE;
5273     }
5274 }
5275 \f
5276 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
5277    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
5278    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
5279    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
5280    should be used for the computation if wider than our type.
5281
5282    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
5283    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
5284    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
5285    in the language in question.
5286
5287    We also canonicalize (X + 7) * 4 into X * 4 + 28 in the hope that either
5288    the machine has a multiply-accumulate insn or that this is part of an
5289    addressing calculation.
5290
5291    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
5292    original computation, but need not be in the original type.  */
5293
5294 static tree
5295 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5296 {
5297   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
5298      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
5299      something interesting and (2) we've probably processed it before
5300      when we built the inner expression.  */
5301
5302   static int depth;
5303   tree ret;
5304
5305   if (depth > 3)
5306     return NULL;
5307
5308   depth++;
5309   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type);
5310   depth--;
5311
5312   return ret;
5313 }
5314
5315 static tree
5316 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5317 {
5318   tree type = TREE_TYPE (t);
5319   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
5320   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
5321                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
5322                 ? wide_type : type);
5323   tree t1, t2;
5324   int same_p = tcode == code;
5325   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
5326
5327   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
5328   if (integer_zerop (c))
5329     return NULL_TREE;
5330
5331   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_unary)
5332     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5333
5334   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_binary)
5335     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
5336
5337   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
5338      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
5339   switch (tcode)
5340     {
5341     case INTEGER_CST:
5342       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
5343          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
5344       if (code == MULT_EXPR
5345           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, t, c, 0)))
5346         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
5347                             fold_convert (ctype, c), 0);
5348       break;
5349
5350     case CONVERT_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case NOP_EXPR:
5351       /* If op0 is an expression ...  */
5352       if ((COMPARISON_CLASS_P (op0)
5353            || UNARY_CLASS_P (op0)
5354            || BINARY_CLASS_P (op0)
5355            || EXPRESSION_CLASS_P (op0))
5356           /* ... and is unsigned, and its type is smaller than ctype,
5357              then we cannot pass through as widening.  */
5358           && ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
5359                && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == INTEGER_TYPE
5360                      && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (op0)))
5361                && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
5362                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))))
5363               /* ... or this is a truncation (t is narrower than op0),
5364                  then we cannot pass through this narrowing.  */
5365               || (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
5366                   < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0))))
5367               /* ... or signedness changes for division or modulus,
5368                  then we cannot pass through this conversion.  */
5369               || (code != MULT_EXPR
5370                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5371                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))))
5372         break;
5373
5374       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
5375          we can, replace this expression with the inner simplification for
5376          possible later conversion to our or some other type.  */
5377       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
5378           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
5379           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t2)
5380           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
5381                                          code == MULT_EXPR
5382                                          ? ctype : NULL_TREE))))
5383         return t1;
5384       break;
5385
5386     case ABS_EXPR:
5387       /* If widening the type changes it from signed to unsigned, then we
5388          must avoid building ABS_EXPR itself as unsigned.  */
5389       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && !TYPE_UNSIGNED (type))
5390         {
5391           tree cstype = (*lang_hooks.types.signed_type) (ctype);
5392           if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, cstype)) != 0)
5393             {
5394               t1 = fold_build1 (tcode, cstype, fold_convert (cstype, t1));
5395               return fold_convert (ctype, t1);
5396             }
5397           break;
5398         }
5399       /* FALLTHROUGH */
5400     case NEGATE_EXPR:
5401       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5402         return fold_build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1));
5403       break;
5404
5405     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
5406       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
5407          this optimization as that changes the result.  */
5408       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
5409         break;
5410
5411       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
5412       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0
5413           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5414         {
5415           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5416             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
5417
5418           return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5419                               fold_convert (ctype, t2));
5420         }
5421       break;
5422
5423     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
5424       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
5425          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
5426          way unless the multiplier or divisor overflows.  Signed
5427          left-shift overflow is implementation-defined rather than
5428          undefined in C90, so do not convert signed left shift into
5429          multiplication.  */
5430       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5431           && (tcode == RSHIFT_EXPR || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
5432           /* const_binop may not detect overflow correctly,
5433              so check for it explicitly here.  */
5434           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)) > TREE_INT_CST_LOW (op1)
5435           && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
5436           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
5437                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
5438                                                    size_one_node,
5439                                                    op1, 0)))
5440           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5441         return extract_muldiv (build2 (tcode == LSHIFT_EXPR
5442                                        ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
5443                                        ctype, fold_convert (ctype, op0), t1),
5444                                c, code, wide_type);
5445       break;
5446
5447     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
5448       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
5449          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
5450          cases where we can do anything are if the second operand is a
5451          constant.  */
5452       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type);
5453       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type);
5454       if (t1 != 0 && t2 != 0
5455           && (code == MULT_EXPR
5456               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
5457                  are divisible by c.  */
5458               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
5459                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
5460         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5461                             fold_convert (ctype, t2));
5462
5463       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
5464          This simplifies the logic below.  */
5465       if (tcode == MINUS_EXPR)
5466         tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
5467
5468       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5469         break;
5470
5471       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
5472          some of the division and remainder types while for others we need
5473          to change the code.  */
5474       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5475         {
5476           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
5477             code = FLOOR_DIV_EXPR;
5478           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
5479             code = CEIL_DIV_EXPR;
5480           else if (code != MULT_EXPR
5481                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
5482             break;
5483         }
5484
5485       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
5486          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
5487       if (code == MULT_EXPR
5488           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5489         {
5490           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
5491                              fold_convert (ctype, c), 0);
5492           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
5493           if (op1 == 0
5494               || (TREE_OVERFLOW (op1) && ! flag_wrapv))
5495             break;
5496         }
5497       else
5498         break;
5499
5500       /* If we have an unsigned type is not a sizetype, we cannot widen
5501          the operation since it will change the result if the original
5502          computation overflowed.  */
5503       if (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5504           && ! (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype))
5505           && ctype != type)
5506         break;
5507
5508       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
5509          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
5510       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
5511         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1);
5512
5513       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
5514          apply the distributive law to commute the multiply and addition
5515          if the multiplication of the constants doesn't overflow.  */
5516       if (code == MULT_EXPR)
5517         return fold_build2 (tcode, ctype,
5518                             fold_build2 (code, ctype,
5519                                          fold_convert (ctype, op0),
5520                                          fold_convert (ctype, c)),
5521                             op1);
5522
5523       break;
5524
5525     case MULT_EXPR:
5526       /* We have a special case here if we are doing something like
5527          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
5528       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
5529            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
5530           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
5531           && integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5532         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
5533
5534       /* ... fall through ...  */
5535
5536     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
5537     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
5538       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
5539          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
5540          do something only if the second operand is a constant.  */
5541       if (same_p
5542           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5543         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5544                             fold_convert (ctype, op1));
5545       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
5546                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5547         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5548                             fold_convert (ctype, t1));
5549       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5550         return 0;
5551
5552       /* If these are the same operation types, we can associate them
5553          assuming no overflow.  */
5554       if (tcode == code
5555           && 0 != (t1 = const_binop (MULT_EXPR, fold_convert (ctype, op1),
5556                                      fold_convert (ctype, c), 0))
5557           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5558         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0), t1);
5559
5560       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
5561          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
5562          multiple of the other, in which case we replace this with either an
5563          operation or CODE or TCODE.
5564
5565          If we have an unsigned type that is not a sizetype, we cannot do
5566          this since it will change the result if the original computation
5567          overflowed.  */
5568       if ((! TYPE_UNSIGNED (ctype)
5569            || (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype)))
5570           && ! flag_wrapv
5571           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
5572               || (tcode == MULT_EXPR
5573                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
5574                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR)))
5575         {
5576           if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5577             return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5578                                 fold_convert (ctype,
5579                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5580                                                            op1, c, 0)));
5581           else if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, c, op1, 0)))
5582             return fold_build2 (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5583                                 fold_convert (ctype,
5584                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5585                                                            c, op1, 0)));
5586         }
5587       break;
5588
5589     default:
5590       break;
5591     }
5592
5593   return 0;
5594 }
5595 \f
5596 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
5597    1), and is of the indicated TYPE.  */
5598
5599 tree
5600 constant_boolean_node (int value, tree type)
5601 {
5602   if (type == integer_type_node)
5603     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
5604   else if (type == boolean_type_node)
5605     return value ? boolean_true_node : boolean_false_node;
5606   else
5607     return build_int_cst (type, value);
5608 }
5609
5610
5611 /* Return true if expr looks like an ARRAY_REF and set base and
5612    offset to the appropriate trees.  If there is no offset,
5613    offset is set to NULL_TREE.  Base will be canonicalized to
5614    something you can get the element type from using
5615    TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)).  Offset will be the offset
5616    in bytes to the base.  */
5617
5618 static bool
5619 extract_array_ref (tree expr, tree *base, tree *offset)
5620 {
5621   /* One canonical form is a PLUS_EXPR with the first
5622      argument being an ADDR_EXPR with a possible NOP_EXPR
5623      attached.  */
5624   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR)
5625     {
5626       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5627       tree inner_base, dummy1;
5628       /* Strip NOP_EXPRs here because the C frontends and/or
5629          folders present us (int *)&x.a + 4B possibly.  */
5630       STRIP_NOPS (op0);
5631       if (extract_array_ref (op0, &inner_base, &dummy1))
5632         {
5633           *base = inner_base;
5634           if (dummy1 == NULL_TREE)
5635             *offset = TREE_OPERAND (expr, 1);
5636           else
5637             *offset = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (expr),
5638                                    dummy1, TREE_OPERAND (expr, 1));
5639           return true;
5640         }
5641     }
5642   /* Other canonical form is an ADDR_EXPR of an ARRAY_REF,
5643      which we transform into an ADDR_EXPR with appropriate
5644      offset.  For other arguments to the ADDR_EXPR we assume
5645      zero offset and as such do not care about the ADDR_EXPR
5646      type and strip possible nops from it.  */
5647   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5648     {
5649       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5650       if (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
5651         {
5652           tree idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
5653           *base = TREE_OPERAND (op0, 0);
5654           *offset = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (idx), idx,
5655                                  array_ref_element_size (op0));
5656         }
5657       else
5658         {
5659           /* Handle array-to-pointer decay as &a.  */
5660           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == ARRAY_TYPE)
5661             *base = TREE_OPERAND (expr, 0);
5662           else
5663             *base = expr;
5664           *offset = NULL_TREE;
5665         }
5666       return true;
5667     }
5668   /* The next canonical form is a VAR_DECL with POINTER_TYPE.  */
5669   else if (SSA_VAR_P (expr)
5670            && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE)
5671     {
5672       *base = expr;
5673       *offset = NULL_TREE;
5674       return true;
5675     }
5676
5677   return false;
5678 }
5679
5680
5681 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
5682    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
5683    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
5684    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
5685    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
5686    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
5687    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
5688    possible.  */
5689
5690 static tree
5691 fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code code,
5692                                      tree type, tree op0, tree op1,
5693                                      tree cond, tree arg, int cond_first_p)
5694 {
5695   tree cond_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op0) : TREE_TYPE (op1);
5696   tree arg_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op1) : TREE_TYPE (op0);
5697   tree test, true_value, false_value;
5698   tree lhs = NULL_TREE;
5699   tree rhs = NULL_TREE;
5700
5701   /* This transformation is only worthwhile if we don't have to wrap
5702      arg in a SAVE_EXPR, and the operation can be simplified on at least
5703      one of the branches once its pushed inside the COND_EXPR.  */
5704   if (!TREE_CONSTANT (arg))
5705     return NULL_TREE;
5706
5707   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR)
5708     {
5709       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
5710       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
5711       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
5712       /* If this operand throws an expression, then it does not make
5713          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
5714          involving it.  */
5715       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
5716         lhs = true_value;
5717       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
5718         rhs = false_value;
5719     }
5720   else
5721     {
5722       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
5723       test = cond;
5724       true_value = constant_boolean_node (true, testtype);
5725       false_value = constant_boolean_node (false, testtype);
5726     }
5727
5728   arg = fold_convert (arg_type, arg);
5729   if (lhs == 0)
5730     {
5731       true_value = fold_convert (cond_type, true_value);
5732       if (cond_first_p)
5733         lhs = fold_build2 (code, type, true_value, arg);
5734       else
5735         lhs = fold_build2 (code, type, arg, true_value);
5736     }
5737   if (rhs == 0)
5738     {
5739       false_value = fold_convert (cond_type, false_value);
5740       if (cond_first_p)
5741         rhs = fold_build2 (code, type, false_value, arg);
5742       else
5743         rhs = fold_build2 (code, type, arg, false_value);
5744     }
5745
5746   test = fold_build3 (COND_EXPR, type, test, lhs, rhs);
5747   return fold_convert (type, test);
5748 }
5749
5750 \f
5751 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
5752
5753    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
5754    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
5755    ADDEND is the same as X.
5756
5757    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
5758    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
5759    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
5760    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
5761    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
5762
5763 static bool
5764 fold_real_zero_addition_p (tree type, tree addend, int negate)
5765 {
5766   if (!real_zerop (addend))
5767     return false;
5768
5769   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
5770   if (HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
5771     return false;
5772
5773   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
5774   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type)))
5775     return true;
5776
5777   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
5778   if (TREE_CODE (addend) == REAL_CST
5779       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
5780     negate = !negate;
5781
5782   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
5783      In this situation, there is only one case we can return true for.
5784      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
5785      supported.  */
5786   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (type));
5787 }
5788
5789 /* Subroutine of fold() that checks comparisons of built-in math
5790    functions against real constants.
5791
5792    FCODE is the DECL_FUNCTION_CODE of the built-in, CODE is the comparison
5793    operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR, GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE
5794    is the type of the result and ARG0 and ARG1 are the operands of the
5795    comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5796
5797    The function returns the constant folded tree if a simplification
5798    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5799
5800 static tree
5801 fold_mathfn_compare (enum built_in_function fcode, enum tree_code code,
5802                      tree type, tree arg0, tree arg1)
5803 {
5804   REAL_VALUE_TYPE c;
5805
5806   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode))
5807     {
5808       tree arg = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5809       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5810
5811       c = TREE_REAL_CST (arg1);
5812       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (c))
5813         {
5814           /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5815           if (code == EQ_EXPR || code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5816             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5817
5818           /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5819              don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5820           if (code == NE_EXPR || !HONOR_NANS (mode))
5821             return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5822
5823           /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5824           return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5825                               build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5826         }
5827       else if (code == GT_EXPR || code == GE_EXPR)
5828         {
5829           REAL_VALUE_TYPE c2;
5830
5831           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5832           real_convert (&c2, mode, &c2);
5833
5834           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5835             {
5836               /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5837               if (HONOR_INFINITIES (mode))
5838                 return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg,
5839                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5840
5841               /* sqrt(x) > y is always false, when y is very large
5842                  and we don't care about infinities.  */
5843               return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5844             }
5845
5846           /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5847           return fold_build2 (code, type, arg,
5848                               build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5849         }
5850       else if (code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5851         {
5852           REAL_VALUE_TYPE c2;
5853
5854           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5855           real_convert (&c2, mode, &c2);
5856
5857           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5858             {
5859               /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5860                  value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5861               if (! HONOR_NANS (mode) && ! HONOR_INFINITIES (mode))
5862                 return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5863
5864               /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5865                  don't care about NaNs.  */
5866               if (! HONOR_NANS (mode))
5867                 return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5868                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5869
5870               /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5871                  don't care about Infinities.  */
5872               if (! HONOR_INFINITIES (mode))
5873                 return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5874                                     build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5875
5876               /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5877               if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
5878                   || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5879                 return NULL_TREE;
5880
5881               arg = save_expr (arg);
5882               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5883                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5884                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5885                                                            dconst0)),
5886                                   fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5887                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5888                                                            c2)));
5889             }
5890
5891           /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5892           if (! HONOR_NANS (mode))
5893             return fold_build2 (code, type, arg,
5894                                 build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5895
5896           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5897           if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5898               && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5899             {
5900               arg = save_expr (arg);
5901               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5902                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5903                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5904                                                            dconst0)),
5905                                   fold_build2 (code, type, arg,
5906                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5907                                                            c2)));
5908             }
5909         }
5910     }
5911
5912   return NULL_TREE;
5913 }
5914
5915 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons against Infinities,
5916    either +Inf or -Inf.
5917
5918    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5919    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5920    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5921
5922    The function returns the constant folded tree if a simplification
5923    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5924
5925 static tree
5926 fold_inf_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5927 {
5928   enum machine_mode mode;
5929   REAL_VALUE_TYPE max;
5930   tree temp;
5931   bool neg;
5932
5933   mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5934
5935   /* For negative infinity swap the sense of the comparison.  */
5936   neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1));
5937   if (neg)
5938     code = swap_tree_comparison (code);
5939
5940   switch (code)
5941     {
5942     case GT_EXPR:
5943       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
5944       if (HONOR_SNANS (mode))
5945         return NULL_TREE;
5946       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
5947
5948     case LE_EXPR:
5949       /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
5950       if (! HONOR_NANS (mode))
5951         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
5952
5953       /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
5954       if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5955           && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg0))
5956         {
5957           arg0 = save_expr (arg0);
5958           return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg0);
5959         }
5960       break;
5961
5962     case EQ_EXPR:
5963     case GE_EXPR:
5964       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
5965       real_maxval (&max, neg, mode);
5966       return fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5967                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5968
5969     case LT_EXPR:
5970       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5971       real_maxval (&max, neg, mode);
5972       return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5973                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5974
5975     case NE_EXPR:
5976       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
5977       real_maxval (&max, neg, mode);
5978       if (! HONOR_NANS (mode))
5979         return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5980                             arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5981
5982       /* The transformation below creates non-gimple code and thus is
5983          not appropriate if we are in gimple form.  */
5984       if (in_gimple_form)
5985         return NULL_TREE;
5986
5987       temp = fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5988                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5989       return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, temp);
5990
5991     default:
5992       break;
5993     }
5994
5995   return NULL_TREE;
5996 }
5997
5998 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons of a division by
5999    a nonzero integer constant against an integer constant, i.e.
6000    X/C1 op C2.
6001
6002    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
6003    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
6004    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
6005
6006    The function returns the constant folded tree if a simplification
6007    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
6008
6009 static tree
6010 fold_div_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6011 {
6012   tree prod, tmp, hi, lo;
6013   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6014   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6015   unsigned HOST_WIDE_INT lpart;
6016   HOST_WIDE_INT hpart;
6017   int overflow;
6018
6019   /* We have to do this the hard way to detect unsigned overflow.
6020      prod = int_const_binop (MULT_EXPR, arg01, arg1, 0);  */
6021   overflow = mul_double (TREE_INT_CST_LOW (arg01),
6022                          TREE_INT_CST_HIGH (arg01),
6023                          TREE_INT_CST_LOW (arg1),
6024                          TREE_INT_CST_HIGH (arg1), &lpart, &hpart);
6025   prod = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
6026   prod = force_fit_type (prod, -1, overflow, false);
6027
6028   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
6029     {
6030       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6031       lo = prod;
6032
6033       /* Likewise hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0).  */
6034       overflow = add_double (TREE_INT_CST_LOW (prod),
6035                              TREE_INT_CST_HIGH (prod),
6036                              TREE_INT_CST_LOW (tmp),
6037                              TREE_INT_CST_HIGH (tmp),
6038                              &lpart, &hpart);
6039       hi = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
6040       hi = force_fit_type (hi, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (prod),
6041                            TREE_CONSTANT_OVERFLOW (prod));
6042     }
6043   else if (tree_int_cst_sgn (arg01) >= 0)
6044     {
6045       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6046       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6047         {
6048         case -1:
6049           lo = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6050           hi = prod;
6051           break;
6052
6053         case  0:
6054           lo = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6055           hi = tmp;
6056           break;
6057
6058         case  1:
6059           hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6060           lo = prod;
6061           break;
6062
6063         default:
6064           gcc_unreachable ();
6065         }
6066     }
6067   else
6068     {
6069       /* A negative divisor reverses the relational operators.  */
6070       code = swap_tree_comparison (code);
6071
6072       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6073       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6074         {
6075         case -1:
6076           hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6077           lo = prod;
6078           break;
6079
6080         case  0:
6081           hi = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6082           lo = tmp;
6083           break;
6084
6085         case  1:
6086           lo = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6087           hi = prod;
6088           break;
6089
6090         default:
6091           gcc_unreachable ();
6092         }
6093     }
6094
6095   switch (code)
6096     {
6097     case EQ_EXPR:
6098       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6099         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6100       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6101         return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
6102       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6103         return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
6104       return build_range_check (type, arg00, 1, lo, hi);
6105
6106     case NE_EXPR:
6107       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6108         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6109       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6110         return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
6111       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6112         return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
6113       return build_range_check (type, arg00, 0, lo, hi);
6114
6115     case LT_EXPR:
6116       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6117         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6118       return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
6119
6120     case LE_EXPR:
6121       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6122         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6123       return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
6124
6125     case GT_EXPR:
6126       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6127         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6128       return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
6129
6130     case GE_EXPR:
6131       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6132         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6133       return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
6134
6135     default:
6136       break;
6137     }
6138
6139   return NULL_TREE;
6140 }
6141
6142
6143 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6144    equality/inequality test, then return a simplified form of the test
6145    using a sign testing.  Otherwise return NULL.  TYPE is the desired
6146    result type.  */
6147
6148 static tree
6149 fold_single_bit_test_into_sign_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
6150                                      tree result_type)
6151 {
6152   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6153   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6154       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6155       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6156     {
6157       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6158          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6159       tree arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
6160
6161       if (arg00 != NULL_TREE
6162           /* This is only a win if casting to a signed type is cheap,
6163              i.e. when arg00's type is not a partial mode.  */
6164           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg00))
6165              == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00))))
6166         {
6167           tree stype = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg00));
6168           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
6169                               result_type, fold_convert (stype, arg00),
6170                               build_int_cst (stype, 0));
6171         }
6172     }
6173
6174   return NULL_TREE;
6175 }
6176
6177 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6178    equality/inequality test, then return a simplified form of
6179    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
6180    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
6181
6182 tree
6183 fold_single_bit_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
6184                       tree result_type)
6185 {
6186   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6187   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6188       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6189       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6190     {
6191       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6192       tree type = TREE_TYPE (arg0);
6193       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6194       enum machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
6195       int ops_unsigned;
6196       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
6197       tree tem;
6198
6199       /* First, see if we can fold the single bit test into a sign-bit
6200          test.  */
6201       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (code, arg0, arg1,
6202                                                  result_type);
6203       if (tem)
6204         return tem;
6205
6206       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
6207          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
6208          Similarly for (A & C) == 0.  */
6209
6210       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
6211          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
6212       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
6213           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
6214           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (inner, 1)) == 0
6215           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
6216           && 0 > compare_tree_int (TREE_OPERAND (inner, 1),
6217                                    bitnum - TYPE_PRECISION (type)))
6218         {
6219           bitnum += TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (inner, 1));
6220           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
6221         }
6222
6223       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
6224          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
6225          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
6226 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6227       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND
6228                       && !flag_syntax_only) ? 0 : 1;
6229 #else
6230       ops_unsigned = 1;
6231 #endif
6232
6233       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
6234       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
6235       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
6236       inner = fold_convert (intermediate_type, inner);
6237
6238       if (bitnum != 0)
6239         inner = build2 (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
6240                         inner, size_int (bitnum));
6241
6242       if (code == EQ_EXPR)
6243         inner = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, intermediate_type,
6244                              inner, integer_one_node);
6245
6246       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
6247       inner = build2 (BIT_AND_EXPR, intermediate_type,
6248                       inner, integer_one_node);
6249
6250       /* Make sure to return the proper type.  */
6251       inner = fold_convert (result_type, inner);
6252
6253       return inner;
6254     }
6255   return NULL_TREE;
6256 }
6257
6258 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
6259    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
6260
6261 static bool
6262 reorder_operands_p (tree arg0, tree arg1)
6263 {
6264   if (! flag_evaluation_order)
6265       return true;
6266   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
6267     return true;
6268   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
6269          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
6270 }
6271
6272 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
6273    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
6274    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
6275    evaluate the operands in reverse order.  */
6276
6277 bool
6278 tree_swap_operands_p (tree arg0, tree arg1, bool reorder)
6279 {
6280   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6281   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
6282
6283   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6284     return 0;
6285   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6286     return 1;
6287
6288   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
6289     return 0;
6290   if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6291     return 1;
6292
6293   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
6294     return 0;
6295   if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6296     return 1;
6297
6298   if (TREE_CONSTANT (arg1))
6299     return 0;
6300   if (TREE_CONSTANT (arg0))
6301     return 1;
6302
6303   if (optimize_size)
6304     return 0;
6305
6306   if (reorder && flag_evaluation_order
6307       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
6308     return 0;
6309
6310   if (DECL_P (arg1))
6311     return 0;
6312   if (DECL_P (arg0))
6313     return 1;
6314
6315   /* It is preferable to swap two SSA_NAME to ensure a canonical form
6316      for commutative and comparison operators.  Ensuring a canonical
6317      form allows the optimizers to find additional redundancies without
6318      having to explicitly check for both orderings.  */
6319   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME
6320       && TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
6321       && SSA_NAME_VERSION (arg0) > SSA_NAME_VERSION (arg1))
6322     return 1;
6323
6324   return 0;
6325 }
6326
6327 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where
6328    ARG0 is extended to a wider type.  */
6329
6330 static tree
6331 fold_widened_comparison (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6332 {
6333   tree arg0_unw = get_unwidened (arg0, NULL_TREE);
6334   tree arg1_unw;
6335   tree shorter_type, outer_type;
6336   tree min, max;
6337   bool above, below;
6338
6339   if (arg0_unw == arg0)
6340     return NULL_TREE;
6341   shorter_type = TREE_TYPE (arg0_unw);
6342
6343 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6344   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6345      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6346   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6347       && TREE_CODE (shorter_type) == POINTER_TYPE
6348       && TREE_CODE (TREE_TYPE (shorter_type)) == FUNCTION_TYPE)
6349     return NULL_TREE;
6350 #endif
6351
6352   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) <= TYPE_PRECISION (shorter_type))
6353     return NULL_TREE;
6354
6355   arg1_unw = get_unwidened (arg1, shorter_type);
6356
6357   /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6358   if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
6359        || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) == TYPE_UNSIGNED (shorter_type))
6360       && (TREE_TYPE (arg1_unw) == shorter_type
6361           || (TREE_CODE (arg1_unw) == INTEGER_CST
6362               && (TREE_CODE (shorter_type) == INTEGER_TYPE
6363                   || TREE_CODE (shorter_type) == BOOLEAN_TYPE)
6364               && int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))))
6365     return fold_build2 (code, type, arg0_unw,
6366                        fold_convert (shorter_type, arg1_unw));
6367
6368   if (TREE_CODE (arg1_unw) != INTEGER_CST
6369       || TREE_CODE (shorter_type) != INTEGER_TYPE
6370       || !int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))
6371     return NULL_TREE;
6372
6373   /* If we are comparing with the integer that does not fit into the range
6374      of the shorter type, the result is known.  */
6375   outer_type = TREE_TYPE (arg1_unw);
6376   min = lower_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6377   max = upper_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6378
6379   above = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6380                                                    max, arg1_unw));
6381   below = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6382                                                    arg1_unw, min));
6383
6384   switch (code)
6385     {
6386     case EQ_EXPR:
6387       if (above || below)
6388         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6389       break;
6390
6391     case NE_EXPR:
6392       if (above || below)
6393         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6394       break;
6395
6396     case LT_EXPR:
6397     case LE_EXPR:
6398       if (above)
6399         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6400       else if (below)
6401         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6402
6403     case GT_EXPR:
6404     case GE_EXPR:
6405       if (above)
6406         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6407       else if (below)
6408         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6409
6410     default:
6411       break;
6412     }
6413
6414   return NULL_TREE;
6415 }
6416
6417 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where for
6418    ARG0 just the signedness is changed.  */
6419
6420 static tree
6421 fold_sign_changed_comparison (enum tree_code code, tree type,
6422                               tree arg0, tree arg1)
6423 {
6424   tree arg0_inner, tmp;
6425   tree inner_type, outer_type;
6426
6427   if (TREE_CODE (arg0) != NOP_EXPR
6428       && TREE_CODE (arg0) != CONVERT_EXPR)
6429     return NULL_TREE;
6430
6431   outer_type = TREE_TYPE (arg0);
6432   arg0_inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6433   inner_type = TREE_TYPE (arg0_inner);
6434
6435 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6436   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6437      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6438   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6439       && TREE_CODE (inner_type) == POINTER_TYPE
6440       && TREE_CODE (TREE_TYPE (inner_type)) == FUNCTION_TYPE)
6441     return NULL_TREE;
6442 #endif
6443
6444   if (TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
6445     return NULL_TREE;
6446
6447   if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST
6448       && !((TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
6449             || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
6450            && TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == inner_type))
6451     return NULL_TREE;
6452
6453   if (TYPE_UNSIGNED (inner_type) != TYPE_UNSIGNED (outer_type)
6454       && code != NE_EXPR
6455       && code != EQ_EXPR)
6456     return NULL_TREE;
6457
6458   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6459     {
6460       tmp = build_int_cst_wide (inner_type,
6461                                 TREE_INT_CST_LOW (arg1),
6462                                 TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
6463       arg1 = force_fit_type (tmp, 0,
6464                              TREE_OVERFLOW (arg1),
6465                              TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
6466     }
6467   else
6468     arg1 = fold_convert (inner_type, arg1);
6469
6470   return fold_build2 (code, type, arg0_inner, arg1);
6471 }
6472
6473 /* Tries to replace &a[idx] CODE s * delta with &a[idx CODE delta], if s is
6474    step of the array.  Reconstructs s and delta in the case of s * delta
6475    being an integer constant (and thus already folded).
6476    ADDR is the address. MULT is the multiplicative expression.
6477    If the function succeeds, the new address expression is returned.  Otherwise
6478    NULL_TREE is returned.  */
6479
6480 static tree
6481 try_move_mult_to_index (enum tree_code code, tree addr, tree op1)
6482 {
6483   tree s, delta, step;
6484   tree ref = TREE_OPERAND (addr, 0), pref;
6485   tree ret, pos;
6486   tree itype;
6487
6488   /* Canonicalize op1 into a possibly non-constant delta
6489      and an INTEGER_CST s.  */
6490   if (TREE_CODE (op1) == MULT_EXPR)
6491     {
6492       tree arg0 = TREE_OPERAND (op1, 0), arg1 = TREE_OPERAND (op1, 1);
6493
6494       STRIP_NOPS (arg0);
6495       STRIP_NOPS (arg1);
6496
6497       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6498         {
6499           s = arg0;
6500           delta = arg1;
6501         }
6502       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6503         {
6504           s = arg1;
6505           delta = arg0;
6506         }
6507       else
6508         return NULL_TREE;
6509     }
6510   else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6511     {
6512       delta = op1;
6513       s = NULL_TREE;
6514     }
6515   else
6516     {
6517       /* Simulate we are delta * 1.  */
6518       delta = op1;
6519       s = integer_one_node;
6520     }
6521
6522   for (;; ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
6523     {
6524       if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
6525         {
6526           itype = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (ref, 0)));
6527           if (! itype)
6528             continue;
6529
6530           step = array_ref_element_size (ref);
6531           if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
6532             continue;
6533
6534           if (s)
6535             {
6536               if (! tree_int_cst_equal (step, s))
6537                 continue;
6538             }
6539           else
6540             {
6541               /* Try if delta is a multiple of step.  */
6542               tree tmp = div_if_zero_remainder (EXACT_DIV_EXPR, delta, step);
6543               if (! tmp)
6544                 continue;
6545               delta = tmp;
6546             }
6547
6548           break;
6549         }
6550
6551       if (!handled_component_p (ref))
6552         return NULL_TREE;
6553     }
6554
6555   /* We found the suitable array reference.  So copy everything up to it,
6556      and replace the index.  */
6557
6558   pref = TREE_OPERAND (addr, 0);
6559   ret = copy_node (pref);
6560   pos = ret;
6561
6562   while (pref != ref)
6563     {
6564       pref = TREE_OPERAND (pref, 0);
6565       TREE_OPERAND (pos, 0) = copy_node (pref);
6566       pos = TREE_OPERAND (pos, 0);
6567     }
6568
6569   TREE_OPERAND (pos, 1) = fold_build2 (code, itype,
6570                                        fold_convert (itype,
6571                                                      TREE_OPERAND (pos, 1)),
6572                                        fold_convert (itype, delta));
6573
6574   return fold_build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (addr), ret);
6575 }
6576
6577
6578 /* Fold A < X && A + 1 > Y to A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
6579    means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
6580    A < X <= MAX.  INEQ is A + 1 > Y, BOUND is A < X.  */
6581
6582 static tree
6583 fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (tree ineq, tree bound)
6584 {
6585   tree a, typea, type = TREE_TYPE (ineq), a1, diff, y;
6586
6587   if (TREE_CODE (bound) == LT_EXPR)
6588     a = TREE_OPERAND (bound, 0);
6589   else if (TREE_CODE (bound) == GT_EXPR)
6590     a = TREE_OPERAND (bound, 1);
6591   else
6592     return NULL_TREE;
6593
6594   typea = TREE_TYPE (a);
6595   if (!INTEGRAL_TYPE_P (typea)
6596       && !POINTER_TYPE_P (typea))
6597     return NULL_TREE;
6598
6599   if (TREE_CODE (ineq) == LT_EXPR)
6600     {
6601       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6602       y = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6603     }
6604   else if (TREE_CODE (ineq) == GT_EXPR)
6605     {
6606       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6607       y = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6608     }
6609   else
6610     return NULL_TREE;
6611
6612   if (TREE_TYPE (a1) != typea)
6613     return NULL_TREE;
6614
6615   diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, typea, a1, a);
6616   if (!integer_onep (diff))
6617     return NULL_TREE;
6618
6619   return fold_build2 (GE_EXPR, type, a, y);
6620 }
6621
6622 /* Fold a sum or difference of at least one multiplication.
6623    Returns the folded tree or NULL if no simplification could be made.  */
6624
6625 static tree
6626 fold_plusminus_mult_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6627 {
6628   tree arg00, arg01, arg10, arg11;
6629   tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
6630
6631   /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C.
6632      (A * C) +- A -> A * (C+-1).
6633      We are most concerned about the case where C is a constant,
6634      but other combinations show up during loop reduction.  Since
6635      it is not difficult, try all four possibilities.  */
6636
6637   if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
6638     {
6639       arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6640       arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6641     }
6642   else
6643     {
6644       arg00 = arg0;
6645       if (!FLOAT_TYPE_P (type))
6646         arg01 = build_int_cst (type, 1);
6647       else
6648         arg01 = build_real (type, dconst1);
6649     }
6650   if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
6651     {
6652       arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
6653       arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6654     }
6655   else
6656     {
6657       arg10 = arg1;
6658       if (!FLOAT_TYPE_P (type))
6659         arg11 = build_int_cst (type, 1);
6660       else
6661         arg11 = build_real (type, dconst1);
6662     }
6663   same = NULL_TREE;
6664
6665   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
6666     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
6667   else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
6668     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
6669   else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
6670     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
6671   else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
6672     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
6673
6674   /* No identical multiplicands; see if we can find a common
6675      power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
6676      can help in multi-dimensional array access.  */
6677   else if (host_integerp (arg01, 0)
6678            && host_integerp (arg11, 0))
6679     {
6680       HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
6681       bool swap = false;
6682       tree maybe_same;
6683       int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
6684       int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
6685
6686       /* Move min of absolute values to int11.  */
6687       if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
6688           < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
6689         {
6690           tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
6691           alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
6692           maybe_same = arg01;
6693           swap = true;
6694         }
6695       else
6696         maybe_same = arg11;
6697
6698       if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
6699         {
6700           alt0 = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
6701                               build_int_cst (TREE_TYPE (arg00),
6702                                              int01 / int11));
6703           alt1 = arg10;
6704           same = maybe_same;
6705           if (swap)
6706             maybe_same = alt0, alt0 = alt1, alt1 = maybe_same;
6707         }
6708     }
6709
6710   if (same)
6711     return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
6712                         fold_build2 (code, type,
6713                                      fold_convert (type, alt0),
6714                                      fold_convert (type, alt1)),
6715                         fold_convert (type, same));
6716
6717   return NULL_TREE;
6718 }
6719
6720 /* Fold a unary expression of code CODE and type TYPE with operand
6721    OP0.  Return the folded expression if folding is successful.
6722    Otherwise, return NULL_TREE.  */
6723
6724 tree
6725 fold_unary (enum tree_code code, tree type, tree op0)
6726 {
6727   tree tem;
6728   tree arg0;
6729   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
6730
6731   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
6732               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 1);
6733
6734   arg0 = op0;
6735   if (arg0)
6736     {
6737       if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6738           || code == FLOAT_EXPR || code == ABS_EXPR)
6739         {
6740           /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type
6741              matters.  */
6742           STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6743         }
6744       else
6745         {
6746           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This
6747              is safe for every expression, except for a comparison
6748              expression because its signedness is derived from its
6749              operands.
6750
6751              Note that this is done as an internal manipulation within
6752              the constant folder, in order to find the simplest
6753              representation of the arguments so that their form can be
6754              studied.  In any cases, the appropriate type conversions
6755              should be put back in the tree that will get out of the
6756              constant folder.  */
6757           STRIP_NOPS (arg0);
6758         }
6759     }
6760
6761   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
6762     {
6763       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6764         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6765                        fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6766       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
6767         {
6768           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6769           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
6770           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
6771             arg01 = fold_build1 (code, type, arg01);
6772           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
6773             arg02 = fold_build1 (code, type, arg02);
6774           tem = fold_build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6775                              arg01, arg02);
6776
6777           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
6778              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
6779              it is a conversion from integer to integer and the
6780              result precision is no wider than a word since such a
6781              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
6782              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
6783              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
6784              conversion out and then back in.  */
6785
6786           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6787                || code == NON_LVALUE_EXPR)
6788               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
6789               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
6790               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
6791               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
6792               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
6793               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
6794                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
6795               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
6796                      && (INTEGRAL_TYPE_P
6797                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
6798                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
6799                   || flag_syntax_only))
6800             tem = build1 (code, type,
6801                           build3 (COND_EXPR,
6802                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6803                                              (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
6804                                   TREE_OPERAND (tem, 0),
6805                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
6806                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
6807           return tem;
6808         }
6809       else if (COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6810         {
6811           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6812             {
6813               arg0 = copy_node (arg0);
6814               TREE_TYPE (arg0) = type;
6815               return arg0;
6816             }
6817           else if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
6818             return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0,
6819                                 fold_build1 (code, type,
6820                                              integer_one_node),
6821                                 fold_build1 (code, type,
6822                                              integer_zero_node));
6823         }
6824    }
6825
6826   switch (code)
6827     {
6828     case NOP_EXPR:
6829     case FLOAT_EXPR:
6830     case CONVERT_EXPR:
6831     case FIX_TRUNC_EXPR:
6832     case FIX_CEIL_EXPR:
6833     case FIX_FLOOR_EXPR:
6834     case FIX_ROUND_EXPR:
6835       if (TREE_TYPE (op0) == type)
6836         return op0;
6837
6838       /* If we have (type) (a CMP b) and type is an integral type, return
6839          new expression involving the new type.  */
6840       if (COMPARISON_CLASS_P (op0) && INTEGRAL_TYPE_P (type))
6841         return fold_build2 (TREE_CODE (op0), type, TREE_OPERAND (op0, 0),
6842                             TREE_OPERAND (op0, 1));
6843
6844       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
6845       if (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
6846           || TREE_CODE (op0) == CONVERT_EXPR)
6847         {
6848           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0));
6849           tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
6850           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
6851           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
6852           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
6853           int inside_vec = TREE_CODE (inside_type) == VECTOR_TYPE;
6854           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
6855           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
6856           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
6857           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
6858           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
6859           int inter_vec = TREE_CODE (inter_type) == VECTOR_TYPE;
6860           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
6861           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
6862           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
6863           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
6864           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
6865           int final_vec = TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE;
6866           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
6867           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
6868
6869           /* In addition to the cases of two conversions in a row
6870              handled below, if we are converting something to its own
6871              type via an object of identical or wider precision, neither
6872              conversion is needed.  */
6873           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
6874               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
6875               && inter_prec >= final_prec)
6876             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6877
6878           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
6879              float or both integer, we don't need the middle conversion if
6880              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
6881              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
6882              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
6883              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
6884           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
6885                || (inter_float && inside_float)
6886                || (inter_vec && inside_vec))
6887               && inter_prec >= inside_prec
6888               && (inter_float || inter_vec
6889                   || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
6890               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6891                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6892               && ! final_ptr
6893               && (! final_vec || inter_prec == inside_prec))
6894             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6895
6896           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
6897              replace that by a single zero-extension.  */
6898           if (inside_int && inter_int && final_int
6899               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
6900               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
6901             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6902
6903           /* Two conversions in a row are not needed unless:
6904              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
6905              - some conversion is a vector (overstrict for now), or
6906              - the intermediate type is narrower than both initial and
6907                final, or
6908              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
6909                and the outermost type is wider than the intermediate, or
6910              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
6911                intermediate and final types differ, or
6912              - the final type is a pointer type and the precisions of the
6913                initial and intermediate types differ.  */
6914           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
6915               && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
6916               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
6917               && ! (inside_int && inter_int
6918                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
6919                     && inter_prec < final_prec)
6920               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
6921                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
6922               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
6923               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
6924               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6925                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6926               && ! final_ptr)
6927             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6928         }
6929
6930       /* Handle (T *)&A.B.C for A being of type T and B and C
6931          living at offset zero.  This occurs frequently in
6932          C++ upcasting and then accessing the base.  */
6933       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
6934           && POINTER_TYPE_P (type)
6935           && handled_component_p (TREE_OPERAND (op0, 0)))
6936         {
6937           HOST_WIDE_INT bitsize, bitpos;
6938           tree offset;
6939           enum machine_mode mode;
6940           int unsignedp, volatilep;
6941           tree base = TREE_OPERAND (op0, 0);
6942           base = get_inner_reference (base, &bitsize, &bitpos, &offset,
6943                                       &mode, &unsignedp, &volatilep, false);
6944           /* If the reference was to a (constant) zero offset, we can use
6945              the address of the base if it has the same base type
6946              as the result type.  */
6947           if (! offset && bitpos == 0
6948               && TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type))
6949                   == TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (base)))
6950             return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (base));
6951         }
6952
6953       if (TREE_CODE (op0) == MODIFY_EXPR
6954           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (op0, 1))
6955           /* Detect assigning a bitfield.  */
6956           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == COMPONENT_REF
6957                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 1))))
6958         {
6959           /* Don't leave an assignment inside a conversion
6960              unless assigning a bitfield.  */
6961           tem = fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 1));
6962           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
6963           tem = build2 (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), op0, tem);
6964           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
6965           TREE_USED (tem) = 1;
6966           return tem;
6967         }
6968
6969       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
6970          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
6971          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
6972       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6973           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
6974           && TREE_CODE (op0) == BIT_AND_EXPR
6975           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
6976         {
6977           tree and = op0;
6978           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
6979           int change = 0;
6980
6981           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
6982               || (TYPE_PRECISION (type)
6983                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
6984             change = 1;
6985           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
6986                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6987                    && host_integerp (and1, 1))
6988             {
6989               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
6990
6991               cst = tree_low_cst (and1, 1);
6992               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
6993                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
6994               change = (cst == 0);
6995 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6996               if (change
6997                   && !flag_syntax_only
6998                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
6999                       == ZERO_EXTEND))
7000                 {
7001                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
7002                   and0 = fold_convert (uns, and0);
7003                   and1 = fold_convert (uns, and1);
7004                 }
7005 #endif
7006             }
7007           if (change)
7008             {
7009               tem = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (and1),
7010                                         TREE_INT_CST_HIGH (and1));
7011               tem = force_fit_type (tem, 0, TREE_OVERFLOW (and1),
7012                                     TREE_CONSTANT_OVERFLOW (and1));
7013               return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7014                                   fold_convert (type, and0), tem);
7015             }
7016         }
7017
7018       /* Convert (T1)((T2)X op Y) into (T1)X op Y, for pointer types T1 and
7019          T2 being pointers to types of the same size.  */
7020       if (POINTER_TYPE_P (type)
7021           && BINARY_CLASS_P (arg0)
7022           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
7023           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7024         {
7025           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7026           tree t0 = type;
7027           tree t1 = TREE_TYPE (arg00);
7028           tree tt0 = TREE_TYPE (t0);
7029           tree tt1 = TREE_TYPE (t1);
7030           tree s0 = TYPE_SIZE (tt0);
7031           tree s1 = TYPE_SIZE (tt1);
7032
7033           if (s0 && s1 && operand_equal_p (s0, s1, OEP_ONLY_CONST))
7034             return build2 (TREE_CODE (arg0), t0, fold_convert (t0, arg00),
7035                            TREE_OPERAND (arg0, 1));
7036         }
7037
7038       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
7039       return tem ? tem : NULL_TREE;
7040
7041     case VIEW_CONVERT_EXPR:
7042       if (TREE_CODE (op0) == VIEW_CONVERT_EXPR)
7043         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
7044       return NULL_TREE;
7045
7046     case NEGATE_EXPR:
7047       if (negate_expr_p (arg0))
7048         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7049       return NULL_TREE;
7050
7051     case ABS_EXPR:
7052       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
7053         return fold_abs_const (arg0, type);
7054       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7055         return fold_build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7056       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
7057       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7058                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7059         {
7060           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7061           if (targ0 != arg0)
7062             return fold_convert (type, fold_build1 (ABS_EXPR,
7063                                                     TREE_TYPE (targ0),
7064                                                     targ0));
7065         }
7066       /* ABS_EXPR<ABS_EXPR<x>> = ABS_EXPR<x> even if flag_wrapv is on.  */
7067       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0) || TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR)
7068         return arg0;
7069
7070       /* Strip sign ops from argument.  */
7071       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7072         {
7073           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7074           if (tem)
7075             return fold_build1 (ABS_EXPR, type, fold_convert (type, tem));
7076         }
7077       return NULL_TREE;
7078
7079     case CONJ_EXPR:
7080       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7081         return fold_convert (type, arg0);
7082       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7083         return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
7084                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
7085                        negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7086       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7087         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
7088                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
7089       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7090         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7091                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
7092                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7093                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
7094                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7095       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7096         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7097       return NULL_TREE;
7098
7099     case BIT_NOT_EXPR:
7100       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
7101         return fold_not_const (arg0, type);
7102       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
7103         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7104       /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
7105       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7106         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7107                             build_int_cst (type, 1));
7108       /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
7109       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7110                && ((TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7111                     && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7112                    || (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7113                        && integer_all_onesp (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7114         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7115       /* Convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
7116       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7117                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7118                                      fold_convert (type,
7119                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7120         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type, tem,
7121                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7122       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7123                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7124                                      fold_convert (type,
7125                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7126         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7127                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)), tem);
7128
7129       return NULL_TREE;
7130
7131     case TRUTH_NOT_EXPR:
7132       /* The argument to invert_truthvalue must have Boolean type.  */
7133       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
7134           arg0 = fold_convert (boolean_type_node, arg0);
7135
7136       /* Note that the operand of this must be an int
7137          and its values must be 0 or 1.
7138          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
7139          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
7140       tem = invert_truthvalue (arg0);
7141       /* Avoid infinite recursion.  */
7142       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
7143         return NULL_TREE;
7144       return fold_convert (type, tem);
7145
7146     case REALPART_EXPR:
7147       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7148         return NULL_TREE;
7149       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7150         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7151                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
7152       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7153         return TREE_REALPART (arg0);
7154       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7155         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7156                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7157                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7158                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7159                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7160       return NULL_TREE;
7161
7162     case IMAGPART_EXPR:
7163       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7164         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7165       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7166         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7167                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
7168       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7169         return TREE_IMAGPART (arg0);
7170       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7171         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7172                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7173                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7174                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7175                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7176       return NULL_TREE;
7177
7178     default:
7179       return NULL_TREE;
7180     } /* switch (code) */
7181 }
7182
7183 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
7184    OP0 and OP1, containing either a MIN-MAX or a MAX-MIN combination.
7185    Return the folded expression if folding is successful.  Otherwise,
7186    return NULL_TREE.  */
7187
7188 static tree
7189 fold_minmax (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
7190 {
7191   enum tree_code compl_code;
7192
7193   if (code == MIN_EXPR)
7194     compl_code = MAX_EXPR;
7195   else if (code == MAX_EXPR)
7196     compl_code = MIN_EXPR;
7197   else
7198     gcc_unreachable ();
7199
7200   /* MIN (MAX (a, b), b) == b.  */
7201   if (TREE_CODE (op0) == compl_code
7202       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (op0, 1), op1, 0))
7203     return omit_one_operand (type, op1, TREE_OPERAND (op0, 0));
7204
7205   /* MIN (MAX (b, a), b) == b.  */
7206   if (TREE_CODE (op0) == compl_code
7207       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (op0, 0), op1, 0)
7208       && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (op0, 1), op1))
7209     return omit_one_operand (type, op1, TREE_OPERAND (op0, 1));
7210
7211   /* MIN (a, MAX (a, b)) == a.  */
7212   if (TREE_CODE (op1) == compl_code
7213       && operand_equal_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 0), 0)
7214       && reorder_operands_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 1)))
7215     return omit_one_operand (type, op0, TREE_OPERAND (op1, 1));
7216
7217   /* MIN (a, MAX (b, a)) == a.  */
7218   if (TREE_CODE (op1) == compl_code
7219       && operand_equal_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 1), 0)
7220       && reorder_operands_p (op0, TREE_OPERAND (op1, 0)))
7221     return omit_one_operand (type, op0, TREE_OPERAND (op1, 0));
7222
7223   return NULL_TREE;
7224 }
7225
7226 /* Subroutine of fold_binary.  This routine performs all of the
7227    transformations that are common to the equality/inequality
7228    operators (EQ_EXPR and NE_EXPR) and the ordering operators
7229    (LT_EXPR, LE_EXPR, GE_EXPR and GT_EXPR).  Callers other than
7230    fold_binary should call fold_binary.  Fold a comparison with
7231    tree code CODE and type TYPE with operands OP0 and OP1.  Return
7232    the folded comparison or NULL_TREE.  */
7233
7234 static tree
7235 fold_comparison (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
7236 {
7237   tree arg0, arg1, tem;
7238
7239   arg0 = op0;
7240   arg1 = op1;
7241
7242   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
7243   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
7244
7245   tem = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
7246   if (tem != NULL_TREE)
7247     return tem;
7248
7249   /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
7250   if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7251     return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type, op1, op0);
7252
7253   /* If this is a comparison of two exprs that look like an
7254      ARRAY_REF of the same object, then we can fold this to a
7255      comparison of the two offsets.  */
7256   {
7257     tree base0, offset0, base1, offset1;
7258
7259     if (extract_array_ref (arg0, &base0, &offset0)
7260         && extract_array_ref (arg1, &base1, &offset1)
7261         && operand_equal_p (base0, base1, 0))
7262       {
7263         /* Handle no offsets on both sides specially.  */
7264         if (offset0 == NULL_TREE && offset1 == NULL_TREE)
7265           return fold_build2 (code, type, integer_zero_node,
7266                               integer_zero_node);
7267
7268         if (!offset0 || !offset1
7269             || TREE_TYPE (offset0) == TREE_TYPE (offset1))
7270           {
7271             if (offset0 == NULL_TREE)
7272               offset0 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset1), 0);
7273             if (offset1 == NULL_TREE)
7274               offset1 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset0), 0);
7275             return fold_build2 (code, type, offset0, offset1);
7276           }
7277       }
7278   }
7279
7280   /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 +- C1.  */
7281   if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7282       && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7283           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7284           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
7285           && !(flag_wrapv || flag_trapv))
7286       && (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7287           && !TREE_OVERFLOW (arg1)))
7288     {
7289       tree const1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7290       tree const2 = arg1;
7291       tree variable = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7292       tree lhs;
7293       int lhs_add;
7294       lhs_add = TREE_CODE (arg0) != PLUS_EXPR;
7295
7296       lhs = fold_build2 (lhs_add ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
7297                          TREE_TYPE (arg1), const2, const1);
7298       if (TREE_CODE (lhs) == TREE_CODE (arg1)
7299           && (TREE_CODE (lhs) != INTEGER_CST
7300               || !TREE_OVERFLOW (lhs)))
7301         return fold_build2 (code, type, variable, lhs);
7302     }
7303
7304   if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
7305     {
7306       tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7307       tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
7308       tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
7309
7310       if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
7311         newtype = TREE_TYPE (targ1);
7312
7313       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
7314       if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
7315         return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
7316                             fold_convert (newtype, targ1));
7317
7318       /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
7319       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7320           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7321         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7322                             TREE_OPERAND (arg0, 0));
7323
7324       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
7325         {
7326           REAL_VALUE_TYPE cst;
7327           cst = TREE_REAL_CST (arg1);
7328
7329           /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
7330           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7331             return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
7332                                 TREE_OPERAND (arg0, 0),
7333                                 build_real (TREE_TYPE (arg1),
7334                                             REAL_VALUE_NEGATE (cst)));
7335
7336           /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
7337           /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
7338           if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
7339             return fold_build2 (code, type, arg0,
7340                                 build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0));
7341
7342           /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
7343           if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
7344               && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
7345             {
7346               tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
7347               return omit_one_operand (type, tem, arg0);
7348             }
7349
7350           /* Fold comparisons against infinity.  */
7351           if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
7352             {
7353               tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
7354               if (tem != NULL_TREE)
7355                 return tem;
7356             }
7357         }
7358
7359       /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
7360          or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
7361          comparison with a revised real constant as long as no overflow
7362          occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
7363       if (flag_unsafe_math_optimizations
7364           && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7365           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7366               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7367           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7368           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7369                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
7370                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
7371           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7372         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
7373
7374       /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
7375          a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
7376          (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
7377       if (flag_unsafe_math_optimizations
7378           && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7379           && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7380           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
7381           && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7382                                       arg1, 0))
7383           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7384         return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
7385                             TREE_OPERAND (arg0, 1), tem);
7386
7387       /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
7388       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7389           && flag_unsafe_math_optimizations
7390           && ! flag_errno_math)
7391         {
7392           enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
7393
7394           if (fcode != END_BUILTINS)
7395             {
7396               tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
7397               if (tem != NULL_TREE)
7398                 return tem;
7399             }
7400         }
7401     }
7402
7403   /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
7404   if (TREE_CONSTANT (arg1)
7405       && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
7406           || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
7407       /* This optimization is invalid for ordered comparisons
7408          if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
7409          This optimization is invalid for floating point due to rounding.
7410          For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
7411       && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7412           || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7413               && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
7414     {
7415       tree varop, newconst;
7416
7417       if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
7418         {
7419           newconst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7420                                   arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
7421           varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7422                           TREE_OPERAND (arg0, 0),
7423                           TREE_OPERAND (arg0, 1));
7424         }
7425       else
7426         {
7427           newconst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7428                                   arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
7429           varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7430                           TREE_OPERAND (arg0, 0),
7431                           TREE_OPERAND (arg0, 1));
7432         }
7433
7434
7435       /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
7436          the constant by the width of the field.  */
7437       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
7438           && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1))
7439           && host_integerp (DECL_SIZE (TREE_OPERAND
7440                                          (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)), 1))
7441         {
7442           tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
7443           HOST_WIDE_INT size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fielddecl), 1);
7444           tree folded_compare, shift;
7445
7446           /* First check whether the comparison would come out
7447              always the same.  If we don't do that we would
7448              change the meaning with the masking.  */
7449           folded_compare = fold_build2 (code, type,
7450                                         TREE_OPERAND (varop, 0), arg1);
7451           if (TREE_CODE (folded_compare) == INTEGER_CST)
7452             return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
7453
7454           shift = build_int_cst (NULL_TREE,
7455                                  TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size);
7456           shift = fold_convert (TREE_TYPE (varop), shift);
7457           newconst = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
7458                                   newconst, shift);
7459           newconst = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
7460                                   newconst, shift);
7461         }
7462
7463       return fold_build2 (code, type, varop, newconst);
7464     }
7465
7466   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
7467       && (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7468           || TREE_CODE (arg0) == CONVERT_EXPR))
7469     {
7470       /* If we are widening one operand of an integer comparison,
7471          see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
7472          can do the comparison in the narrower type.  */
7473       tem = fold_widened_comparison (code, type, arg0, arg1);
7474       if (tem)
7475         return tem;
7476
7477       /* Or if we are changing signedness.  */
7478       tem = fold_sign_changed_comparison (code, type, arg0, arg1);
7479       if (tem)
7480         return tem;
7481     }
7482
7483   /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
7484      constant, we can simplify it.  */
7485   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7486       && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
7487           || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
7488       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
7489     {
7490       tem = optimize_minmax_comparison (code, type, op0, op1);
7491       if (tem)
7492         return tem;
7493     }
7494
7495   /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
7496      floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
7497   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7498     {
7499       switch (code)
7500         {
7501         case EQ_EXPR:
7502           if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7503               || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7504             return constant_boolean_node (1, type);
7505           break;
7506
7507         case GE_EXPR:
7508         case LE_EXPR:
7509           if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7510               || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7511             return constant_boolean_node (1, type);
7512           return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
7513
7514         case NE_EXPR:
7515           /* For NE, we can only do this simplification if integer
7516              or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
7517           if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7518               && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7519             break;
7520           /* ... fall through ...  */
7521         case GT_EXPR:
7522         case LT_EXPR:
7523           return constant_boolean_node (0, type);
7524         default:
7525           gcc_unreachable ();
7526         }
7527     }
7528
7529   /* If we are comparing an expression that just has comparisons
7530      of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
7531      and constants, we can simplify it.  There are only three cases
7532      to check: the two values can either be equal, the first can be
7533      greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
7534      those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
7535      eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
7536      or 1 or one of the six possible comparisons.
7537
7538      This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
7539      expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
7540      occur in macroized code.  */
7541
7542   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
7543     {
7544       tree cval1 = 0, cval2 = 0;
7545       int save_p = 0;
7546
7547       if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
7548           /* Don't handle degenerate cases here; they should already
7549              have been handled anyway.  */
7550           && cval1 != 0 && cval2 != 0
7551           && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
7552           && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
7553           && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
7554           && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
7555           && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
7556           && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
7557                                 TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
7558         {
7559           tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
7560           tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
7561
7562           /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
7563              was the same as ARG1.  */
7564
7565           tree high_result
7566                 = fold_build2 (code, type,
7567                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
7568                                            cval2, minval),
7569                                arg1);
7570           tree equal_result
7571                 = fold_build2 (code, type,
7572                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
7573                                            cval2, maxval),
7574                                arg1);
7575           tree low_result
7576                 = fold_build2 (code, type,
7577                                eval_subst (arg0, cval1, minval,
7578                                            cval2, maxval),
7579                                arg1);
7580
7581           /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they are.
7582              Then use those values to select the proper code to use.  */
7583
7584           if (TREE_CODE (high_result) == INTEGER_CST
7585               && TREE_CODE (equal_result) == INTEGER_CST
7586               && TREE_CODE (low_result) == INTEGER_CST)
7587             {
7588               /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
7589                  value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
7590               switch ((integer_onep (high_result) * 4)
7591                       + (integer_onep (equal_result) * 2)
7592                       + integer_onep (low_result))
7593                 {
7594                 case 0:
7595                   /* Always false.  */
7596                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
7597                 case 1:
7598                   code = LT_EXPR;
7599                   break;
7600                 case 2:
7601                   code = EQ_EXPR;
7602                   break;
7603                 case 3:
7604                   code = LE_EXPR;
7605                   break;
7606                 case 4:
7607                   code = GT_EXPR;
7608                   break;
7609                 case 5:
7610                   code = NE_EXPR;
7611                   break;
7612                 case 6:
7613                   code = GE_EXPR;
7614                   break;
7615                 case 7:
7616                   /* Always true.  */
7617                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
7618                 }
7619
7620               if (save_p)
7621                 return save_expr (build2 (code, type, cval1, cval2));
7622               return fold_build2 (code, type, cval1, cval2);
7623             }
7624         }
7625     }
7626
7627   /* Fold a comparison of the address of COMPONENT_REFs with the same
7628      type and component to a comparison of the address of the base
7629      object.  In short, &x->a OP &y->a to x OP y and
7630      &x->a OP &y.a to x OP &y  */
7631   if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7632       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == COMPONENT_REF
7633       && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7634       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == COMPONENT_REF)
7635     {
7636       tree cref0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7637       tree cref1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7638       if (TREE_OPERAND (cref0, 1) == TREE_OPERAND (cref1, 1))
7639         {
7640           tree op0 = TREE_OPERAND (cref0, 0);
7641           tree op1 = TREE_OPERAND (cref1, 0);
7642           return fold_build2 (code, type,
7643                               build_fold_addr_expr (op0),
7644                               build_fold_addr_expr (op1));
7645         }
7646     }
7647
7648   /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
7649      into a single range test.  */
7650   if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
7651        || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
7652       && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7653       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7654       && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7655       && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7656       && !TREE_OVERFLOW (arg1))
7657     {
7658       tem = fold_div_compare (code, type, arg0, arg1);
7659       if (tem != NULL_TREE)
7660         return tem;
7661     }
7662
7663   return NULL_TREE;
7664 }
7665
7666 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
7667    OP0 and OP1.  Return the folded expression if folding is
7668    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
7669
7670 tree
7671 fold_binary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
7672 {
7673   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
7674   tree arg0, arg1, tem;
7675   tree t1 = NULL_TREE;
7676
7677   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
7678               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 2
7679               && op0 != NULL_TREE
7680               && op1 != NULL_TREE);
7681
7682   arg0 = op0;
7683   arg1 = op1;
7684
7685   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7686      safe for every expression, except for a comparison expression
7687      because its signedness is derived from its operands.  So, in
7688      the latter case, only strip conversions that don't change the
7689      signedness.
7690
7691      Note that this is done as an internal manipulation within the
7692      constant folder, in order to find the simplest representation
7693      of the arguments so that their form can be studied.  In any
7694      cases, the appropriate type conversions should be put back in
7695      the tree that will get out of the constant folder.  */
7696
7697   if (kind == tcc_comparison)
7698     {
7699       STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
7700       STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
7701     }
7702   else
7703     {
7704       STRIP_NOPS (arg0);
7705       STRIP_NOPS (arg1);
7706     }
7707
7708   /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough: static var addresses are
7709      constant but we can't do arithmetic on them.  */
7710   if ((TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
7711       || (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
7712       || (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST && TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
7713       || (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST && TREE_CODE (arg1) == VECTOR_CST))
7714     {
7715       if (kind == tcc_binary)
7716         tem = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
7717       else if (kind == tcc_comparison)
7718         tem = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
7719       else
7720         tem = NULL_TREE;
7721
7722       if (tem != NULL_TREE)
7723         {
7724           if (TREE_TYPE (tem) != type)
7725             tem = fold_convert (type, tem);
7726           return tem;
7727         }
7728     }
7729
7730   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
7731      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
7732   if (commutative_tree_code (code)
7733       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7734     return fold_build2 (code, type, op1, op0);
7735
7736   /* ARG0 is the first operand of EXPR, and ARG1 is the second operand.
7737
7738      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
7739      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
7740      operation inside the compound or conditional to see if any folding
7741      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
7742      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
7743      expand_expr.
7744
7745      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
7746      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
7747      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
7748      code below would make the expression more complex.  Change it to a
7749      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
7750      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
7751
7752   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
7753        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7754       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7755            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7756                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7757                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
7758           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7759               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7760                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7761                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
7762     {
7763       tem = fold_build2 (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
7764                          : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
7765                          : TRUTH_XOR_EXPR,
7766                          boolean_type_node,
7767                          fold_convert (boolean_type_node, arg0),
7768                          fold_convert (boolean_type_node, arg1));
7769
7770       if (code == EQ_EXPR)
7771         tem = invert_truthvalue (tem);
7772
7773       return fold_convert (type, tem);
7774     }
7775
7776   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
7777       || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
7778     {
7779       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7780         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7781                        fold_build2 (code, type,
7782                                     TREE_OPERAND (arg0, 1), op1));
7783       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
7784           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7785         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7786                        fold_build2 (code, type,
7787                                     op0, TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7788
7789       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
7790         {
7791           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7792                                                      arg0, arg1,
7793                                                      /*cond_first_p=*/1);
7794           if (tem != NULL_TREE)
7795             return tem;
7796         }
7797
7798       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
7799         {
7800           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7801                                                      arg1, arg0,
7802                                                      /*cond_first_p=*/0);
7803           if (tem != NULL_TREE)
7804             return tem;
7805         }
7806     }
7807
7808   switch (code)
7809     {
7810     case PLUS_EXPR:
7811       /* A + (-B) -> A - B */
7812       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7813         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7814                             fold_convert (type, arg0),
7815                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7816       /* (-A) + B -> B - A */
7817       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7818           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
7819         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7820                             fold_convert (type, arg1),
7821                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7822       /* Convert ~A + 1 to -A.  */
7823       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7824           && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
7825           && integer_onep (arg1))
7826         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7827
7828       /* Handle (A1 * C1) + (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the
7829          same or one.  */
7830       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7831            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7832           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7833         {
7834           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (code, type, arg0, arg1);
7835           if (tem)
7836             return tem;
7837         }
7838
7839       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7840         {
7841           if (integer_zerop (arg1))
7842             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7843
7844           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
7845              with a constant, and the two constants have no bits in common,
7846              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
7847              simplifications.  */
7848           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7849               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7850               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7851               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
7852               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
7853                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7854                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
7855             {
7856               code = BIT_IOR_EXPR;
7857               goto bit_ior;
7858             }
7859
7860           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
7861              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
7862              take advantage of the factoring cases below.  */
7863           if (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7864                 || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7865                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7866               || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7867                    || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
7868                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
7869             {
7870               tree parg0, parg1, parg, marg;
7871               enum tree_code pcode;
7872
7873               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7874                 parg = arg0, marg = arg1;
7875               else
7876                 parg = arg1, marg = arg0;
7877               pcode = TREE_CODE (parg);
7878               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
7879               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
7880               STRIP_NOPS (parg0);
7881               STRIP_NOPS (parg1);
7882
7883               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
7884                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
7885                 return fold_build2 (pcode, type,
7886                                     fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7887                                                  fold_convert (type, parg0),
7888                                                  fold_convert (type, marg)),
7889                                     fold_convert (type, parg1));
7890               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
7891                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
7892                 return fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7893                                     fold_convert (type, parg0),
7894                                     fold_build2 (pcode, type,
7895                                                  fold_convert (type, marg),
7896                                                  fold_convert (type,
7897                                                                parg1)));
7898             }
7899
7900           /* Try replacing &a[i1] + c * i2 with &a[i1 + i2], if c is step
7901              of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7902              expressions.  */
7903           if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR)
7904             {
7905               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg0, arg1);
7906               if (tem)
7907                 return fold_convert (type, tem);
7908             }
7909           else if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7910             {
7911               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg1, arg0);
7912               if (tem)
7913                 return fold_convert (type, tem);
7914             }
7915         }
7916       else
7917         {
7918           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
7919           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
7920             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7921
7922           /* Likewise if the operands are reversed.  */
7923           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7924             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7925
7926           /* Convert X + -C into X - C.  */
7927           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7928               && REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1)))
7929             {
7930               tem = fold_negate_const (arg1, type);
7931               if (!TREE_OVERFLOW (arg1) || !flag_trapping_math)
7932                 return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7933                                     fold_convert (type, arg0),
7934                                     fold_convert (type, tem));
7935             }
7936
7937           if (flag_unsafe_math_optimizations
7938               && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7939               && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7940               && (tem = distribute_real_division (code, type, arg0, arg1)))
7941             return tem;
7942
7943           /* Convert x+x into x*2.0.  */
7944           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7945               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7946             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7947                                 build_real (type, dconst2));
7948
7949           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.  */
7950           if (flag_unsafe_math_optimizations
7951               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7952               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
7953             {
7954               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7955               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7956               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
7957                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
7958                 {
7959                   tree tree0;
7960                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10);
7961                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11);
7962                 }
7963             }
7964           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).  */
7965           if (flag_unsafe_math_optimizations
7966               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7967               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
7968             {
7969               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7970               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7971               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
7972                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
7973                 {
7974                   tree tree0;
7975                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1);
7976                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0);
7977                 }
7978             }
7979         }
7980
7981      bit_rotate:
7982       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
7983          is a rotate of A by C1 bits.  */
7984       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
7985          is a rotate of A by B bits.  */
7986       {
7987         enum tree_code code0, code1;
7988         code0 = TREE_CODE (arg0);
7989         code1 = TREE_CODE (arg1);
7990         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
7991              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
7992             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7993                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
7994             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7995           {
7996             tree tree01, tree11;
7997             enum tree_code code01, code11;
7998
7999             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8000             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8001             STRIP_NOPS (tree01);
8002             STRIP_NOPS (tree11);
8003             code01 = TREE_CODE (tree01);
8004             code11 = TREE_CODE (tree11);
8005             if (code01 == INTEGER_CST
8006                 && code11 == INTEGER_CST
8007                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
8008                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
8009                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
8010                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
8011               return build2 (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8012                              code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
8013             else if (code11 == MINUS_EXPR)
8014               {
8015                 tree tree110, tree111;
8016                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
8017                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
8018                 STRIP_NOPS (tree110);
8019                 STRIP_NOPS (tree111);
8020                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
8021                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
8022                                               TYPE_PRECISION
8023                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
8024                                                           (arg0, 0))))
8025                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
8026                   return build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
8027                                   ? LROTATE_EXPR
8028                                   : RROTATE_EXPR),
8029                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
8030               }
8031             else if (code01 == MINUS_EXPR)
8032               {
8033                 tree tree010, tree011;
8034                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
8035                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
8036                 STRIP_NOPS (tree010);
8037                 STRIP_NOPS (tree011);
8038                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
8039                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
8040                                               TYPE_PRECISION
8041                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
8042                                                           (arg0, 0))))
8043                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
8044                   return build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
8045                                   ? LROTATE_EXPR
8046                                   : RROTATE_EXPR),
8047                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
8048               }
8049           }
8050       }
8051
8052     associate:
8053       /* In most languages, can't associate operations on floats through
8054          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
8055          don't associate floats at all, unless the user has specified
8056          -funsafe-math-optimizations.  */
8057
8058       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
8059         {
8060           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
8061           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
8062
8063           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
8064              associate each group together, the constants with literals,
8065              then the result with variables.  This increases the chances of
8066              literals being recombined later and of generating relocatable
8067              expressions for the sum of a constant and literal.  */
8068           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
8069           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
8070                              code == MINUS_EXPR);
8071
8072           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
8073              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
8074           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
8075                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
8076                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
8077                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
8078             {
8079               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
8080               if (code == MINUS_EXPR)
8081                 code = PLUS_EXPR;
8082
8083               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
8084               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
8085               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
8086               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
8087
8088               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
8089                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
8090                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
8091                  unsigned constants are subtracted, like in the following
8092                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
8093               if (minus_lit0 && lit0)
8094                 {
8095                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
8096                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
8097                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
8098                     {
8099                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
8100                                                     MINUS_EXPR, type);
8101                       lit0 = 0;
8102                     }
8103                   else
8104                     {
8105                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
8106                                               MINUS_EXPR, type);
8107                       minus_lit0 = 0;
8108                     }
8109                 }
8110               if (minus_lit0)
8111                 {
8112                   if (con0 == 0)
8113                     return fold_convert (type,
8114                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
8115                                                           MINUS_EXPR, type));
8116                   else
8117                     {
8118                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
8119                                               MINUS_EXPR, type);
8120                       return fold_convert (type,
8121                                            associate_trees (var0, con0,
8122                                                             PLUS_EXPR, type));
8123                     }
8124                 }
8125
8126               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
8127               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
8128                                                           code, type));
8129             }
8130         }
8131
8132       return NULL_TREE;
8133
8134     case MINUS_EXPR:
8135       /* A - (-B) -> A + B */
8136       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
8137         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
8138       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
8139       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8140           && (FLOAT_TYPE_P (type)
8141               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
8142           && negate_expr_p (arg1)
8143           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
8144         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
8145                             TREE_OPERAND (arg0, 0));
8146       /* Convert -A - 1 to ~A.  */
8147       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8148           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8149           && integer_onep (arg1))
8150         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8151
8152       /* Convert -1 - A to ~A.  */
8153       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8154           && integer_all_onesp (arg0))
8155         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg1);
8156
8157       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
8158         {
8159           if (integer_zerop (arg0))
8160             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
8161           if (integer_zerop (arg1))
8162             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8163
8164           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
8165           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
8166               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
8167             {
8168               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
8169                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8170                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8171                                                  TREE_OPERAND (arg1, 0)),
8172                                     arg0);
8173               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8174                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8175                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8176                                                  TREE_OPERAND (arg1, 1)),
8177                                     arg0);
8178             }
8179
8180           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
8181              any power of 2 minus 1.  */
8182           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8183               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8184               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
8185                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8186             {
8187               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8188               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8189               tree tem = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0);
8190
8191               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
8192                 {
8193                   tem = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
8194                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1);
8195                   return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, tem, mask1);
8196                 }
8197             }
8198         }
8199
8200       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
8201       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
8202         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8203
8204       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
8205          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
8206          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
8207       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
8208         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
8209
8210       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
8211          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
8212          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
8213          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
8214          is volatile.  */
8215
8216       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
8217           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8218         return fold_convert (type, integer_zero_node);
8219
8220       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
8221       if (negate_expr_p (arg1)
8222           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
8223                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
8224                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
8225                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
8226               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
8227         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
8228                             fold_convert (type, arg0),
8229                             fold_convert (type, negate_expr (arg1)));
8230
8231       /* Try folding difference of addresses.  */
8232       {
8233         HOST_WIDE_INT diff;
8234
8235         if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8236              || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
8237             && ptr_difference_const (arg0, arg1, &diff))
8238           return build_int_cst_type (type, diff);
8239       }
8240
8241       /* Fold &a[i] - &a[j] to i-j.  */
8242       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8243           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == ARRAY_REF
8244           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8245           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == ARRAY_REF)
8246         {
8247           tree aref0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8248           tree aref1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8249           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (aref0, 0),
8250                                TREE_OPERAND (aref1, 0), 0))
8251             {
8252               tree op0 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (aref0, 1));
8253               tree op1 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (aref1, 1));
8254               tree esz = array_ref_element_size (aref0);
8255               tree diff = build2 (MINUS_EXPR, type, op0, op1);
8256               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, diff,
8257                                   fold_convert (type, esz));
8258
8259             }
8260         }
8261
8262       /* Try replacing &a[i1] - c * i2 with &a[i1 - i2], if c is step
8263          of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
8264          expressions.  */
8265       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR)
8266         {
8267           tem = try_move_mult_to_index (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
8268           if (tem)
8269             return fold_convert (type, tem);
8270         }
8271
8272       if (flag_unsafe_math_optimizations
8273           && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
8274           && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
8275           && (tem = distribute_real_division (code, type, arg0, arg1)))
8276         return tem;
8277
8278       /* Handle (A1 * C1) - (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the
8279          same or one.  */
8280       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
8281            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
8282           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
8283         {
8284           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (code, type, arg0, arg1);
8285           if (tem)
8286             return tem;
8287         }
8288
8289       goto associate;
8290
8291     case MULT_EXPR:
8292       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
8293       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8294         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8295                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
8296                             negate_expr (arg1));
8297       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8298         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8299                             negate_expr (arg0),
8300                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
8301
8302       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
8303         {
8304           if (integer_zerop (arg1))
8305             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8306           if (integer_onep (arg1))
8307             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8308           /* Transform x * -1 into -x.  */
8309           if (integer_all_onesp (arg1))
8310             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8311
8312           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
8313           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
8314               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8315             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
8316                                 TREE_OPERAND (arg1, 1));
8317           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
8318               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8319             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
8320                                 TREE_OPERAND (arg0, 1));
8321
8322           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8323               && 0 != (tem = extract_muldiv (op0,
8324                                              fold_convert (type, arg1),
8325                                              code, NULL_TREE)))
8326             return fold_convert (type, tem);
8327
8328         }
8329       else
8330         {
8331           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
8332              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
8333              same in modes with signed zeros, since multiplying a
8334              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
8335           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8336               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8337               && real_zerop (arg1))
8338             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8339           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
8340           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8341               && real_onep (arg1))
8342             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8343
8344           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
8345           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8346               && real_minus_onep (arg1))
8347             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8348
8349           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
8350           if (flag_unsafe_math_optimizations
8351               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
8352               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8353               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
8354             {
8355               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8356                                       arg1, 0);
8357               if (tem)
8358                 return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8359                                     TREE_OPERAND (arg0, 1));
8360             }
8361
8362           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
8363           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8364             {
8365               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
8366               if (tem != NULL_TREE)
8367                 {
8368                   tem = fold_convert (type, tem);
8369                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type, tem, tem);
8370                 }
8371             }
8372
8373           if (flag_unsafe_math_optimizations)
8374             {
8375               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8376               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8377
8378               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
8379               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
8380                 {
8381                   tree rootfn, arg, arglist;
8382                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8383                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8384
8385                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
8386                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
8387                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
8388                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
8389                     return arg00;
8390
8391                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
8392                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8393                   arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
8394                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8395                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
8396                 }
8397
8398               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
8399               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
8400                 {
8401                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8402                   tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
8403                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8404                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8405                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8406                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
8407                 }
8408
8409               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
8410               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
8411                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
8412                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
8413                 {
8414                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8415                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
8416                                                                      1)));
8417                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8418                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
8419                                                                      1)));
8420
8421                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
8422                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
8423                     {
8424                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8425                       tree arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
8426                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg,
8427                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
8428                                                                  arg01));
8429                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8430                     }
8431
8432                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
8433                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
8434                     {
8435                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8436                       tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11);
8437                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
8438                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
8439                                                                  arg));
8440                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8441                     }
8442                 }
8443
8444               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
8445               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8446                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8447                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
8448                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
8449                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
8450                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
8451                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8452                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8453                 {
8454                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
8455
8456                   if (sinfn != NULL_TREE)
8457                     return build_function_call_expr (sinfn,
8458                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
8459                 }
8460
8461               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
8462               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
8463                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
8464                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
8465                 {
8466                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8467                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
8468                                                                      1)));
8469                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
8470                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
8471                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
8472                     {
8473                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8474                       REAL_VALUE_TYPE c;
8475                       tree arg, arglist;
8476
8477                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
8478                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8479                       arg = build_real (type, c);
8480                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8481                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8482                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8483                     }
8484                 }
8485
8486               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
8487               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8488                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8489                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8490                 {
8491                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8492                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
8493                                                                      1)));
8494                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8495                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8496                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8497                     {
8498                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8499                       REAL_VALUE_TYPE c;
8500                       tree arg, arglist;
8501
8502                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
8503                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8504                       arg = build_real (type, c);
8505                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8506                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8507                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8508                     }
8509                 }
8510
8511               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
8512               if (! optimize_size
8513                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8514                 {
8515                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
8516
8517                   if (powfn)
8518                     {
8519                       tree arg = build_real (type, dconst2);
8520                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8521                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8522                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8523                     }
8524                 }
8525             }
8526         }
8527       goto associate;
8528
8529     case BIT_IOR_EXPR:
8530     bit_ior:
8531       if (integer_all_onesp (arg1))
8532         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8533       if (integer_zerop (arg1))
8534         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8535       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8536         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8537
8538       /* ~X | X is -1.  */
8539       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8540           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8541         {
8542           t1 = build_int_cst (type, -1);
8543           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8544           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8545         }
8546
8547       /* X | ~X is -1.  */
8548       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8549           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8550         {
8551           t1 = build_int_cst (type, -1);
8552           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8553           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8554         }
8555
8556       /* Canonicalize (X & C1) | C2.  */
8557       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8558           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8559           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8560         {
8561           unsigned HOST_WIDE_INT hi1, lo1, hi2, lo2, mlo, mhi;
8562           int width = TYPE_PRECISION (type);
8563           hi1 = TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8564           lo1 = TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8565           hi2 = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
8566           lo2 = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
8567
8568           /* If (C1&C2) == C1, then (X&C1)|C2 becomes (X,C2).  */
8569           if ((hi1 & hi2) == hi1 && (lo1 & lo2) == lo1)
8570             return omit_one_operand (type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8571
8572           if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8573             {
8574               mhi = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8575                     >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width);
8576               mlo = -1;
8577             }
8578           else
8579             {
8580               mhi = 0;
8581               mlo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8582                     >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width);
8583             }
8584
8585           /* If (C1|C2) == ~0 then (X&C1)|C2 becomes X|C2.  */
8586           if ((~(hi1 | hi2) & mhi) == 0 && (~(lo1 | lo2) & mlo) == 0)
8587             return fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8588                                 TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
8589
8590           /* Minimize the number of bits set in C1, i.e. C1 := C1 & ~C2.  */
8591           hi1 &= mhi;
8592           lo1 &= mlo;
8593           if ((hi1 & ~hi2) != hi1 || (lo1 & ~lo2) != lo1)
8594             return fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8595                                 fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8596                                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
8597                                              build_int_cst_wide (type,
8598                                                                  lo1 & ~lo2,
8599                                                                  hi1 & ~hi2)),
8600                                 arg1);
8601         }
8602
8603       /* (X & Y) | Y is (X, Y).  */
8604       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8605           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
8606         return omit_one_operand (type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8607       /* (X & Y) | X is (Y, X).  */
8608       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8609           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
8610           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))
8611         return omit_one_operand (type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
8612       /* X | (X & Y) is (Y, X).  */
8613       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8614           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
8615           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1)))
8616         return omit_one_operand (type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1));
8617       /* X | (Y & X) is (Y, X).  */
8618       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8619           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)
8620           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8621         return omit_one_operand (type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
8622
8623       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8624       if (t1 != NULL_TREE)
8625         return t1;
8626
8627       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
8628
8629          This results in more efficient code for machines without a NAND
8630          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8631          which will allow use of NAND instructions provided by the
8632          backend if they exist.  */
8633       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8634           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8635         {
8636           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8637                               build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8638                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8639                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8640         }
8641
8642       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8643          is unsuccessful continue in the association code.  */
8644       goto bit_rotate;
8645
8646     case BIT_XOR_EXPR:
8647       if (integer_zerop (arg1))
8648         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8649       if (integer_all_onesp (arg1))
8650         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0);
8651       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8652         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8653
8654       /* ~X ^ X is -1.  */
8655       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8656           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8657         {
8658           t1 = build_int_cst (type, -1);
8659           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8660           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8661         }
8662
8663       /* X ^ ~X is -1.  */
8664       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8665           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8666         {
8667           t1 = build_int_cst (type, -1);
8668           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8669           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8670         }
8671
8672       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
8673          with a constant, and the two constants have no bits in common,
8674          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
8675          simplifications.  */
8676       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8677           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8678           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8679           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8680           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
8681                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
8682                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
8683         {
8684           code = BIT_IOR_EXPR;
8685           goto bit_ior;
8686         }
8687
8688       /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
8689       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8690           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8691         {
8692           tree t2 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8693           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
8694                             arg1);
8695           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8696                             fold_convert (type, t1));
8697           return t1;
8698         }
8699
8700       /* (Y | X) ^ X -> Y & ~ X*/
8701       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8702           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
8703         {
8704           tree t2 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8705           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
8706                             arg1);
8707           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8708                             fold_convert (type, t1));
8709           return t1;
8710         }
8711
8712       /* X ^ (X | Y) -> Y & ~ X*/
8713       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8714           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
8715         {
8716           tree t2 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8717           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8718                             arg0);
8719           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8720                             fold_convert (type, t1));
8721           return t1;
8722         }
8723
8724       /* X ^ (Y | X) -> Y & ~ X*/
8725       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8726           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1), arg0, 0))
8727         {
8728           tree t2 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8729           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8730                             arg0);
8731           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8732                             fold_convert (type, t1));
8733           return t1;
8734         }
8735
8736       /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
8737       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8738           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8739         return fold_build2 (code, type,
8740                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)),
8741                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8742
8743       /* Fold (X & 1) ^ 1 as (X & 1) == 0.  */
8744       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8745           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8746           && integer_onep (arg1))
8747         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0,
8748                             build_int_cst (TREE_TYPE (arg0), 0));
8749
8750       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8751          is unsuccessful continue in the association code.  */
8752       goto bit_rotate;
8753
8754     case BIT_AND_EXPR:
8755       if (integer_all_onesp (arg1))
8756         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8757       if (integer_zerop (arg1))
8758         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8759       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8760         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8761
8762       /* ~X & X is always zero.  */
8763       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8764           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8765         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8766
8767       /* X & ~X is always zero.  */
8768       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8769           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8770         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8771
8772       /* Canonicalize (X | C1) & C2 as (X & C2) | (C1 & C2).  */
8773       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8774           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8775           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8776         return fold_build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8777                             fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8778                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1),
8779                             fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8780                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8781
8782       /* (X | Y) & Y is (X, Y).  */
8783       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8784           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
8785         return omit_one_operand (type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8786       /* (X | Y) & X is (Y, X).  */
8787       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8788           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
8789           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))
8790         return omit_one_operand (type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
8791       /* X & (X | Y) is (Y, X).  */
8792       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8793           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
8794           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1)))
8795         return omit_one_operand (type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1));
8796       /* X & (Y | X) is (Y, X).  */
8797       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8798           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)
8799           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8800         return omit_one_operand (type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
8801
8802       /* Fold (X ^ 1) & 1 as (X & 1) == 0.  */
8803       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
8804           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8805           && integer_onep (arg1))
8806         {
8807           tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8808           return fold_build2 (EQ_EXPR, type,
8809                               fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (tem), tem,
8810                                            build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 1)),
8811                               build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 0));
8812         }
8813       /* Fold ~X & 1 as (X & 1) == 0.  */
8814       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8815           && integer_onep (arg1))
8816         {
8817           tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8818           return fold_build2 (EQ_EXPR, type,
8819                               fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (tem), tem,
8820                                            build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 1)),
8821                               build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 0));
8822         }
8823
8824       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8825       if (t1 != NULL_TREE)
8826         return t1;
8827       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
8828       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
8829           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
8830         {
8831           unsigned int prec
8832             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8833
8834           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8835               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8836                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
8837             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8838         }
8839
8840       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
8841
8842          This results in more efficient code for machines without a NOR
8843          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8844          which will allow use of NOR instructions provided by the
8845          backend if they exist.  */
8846       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8847           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8848         {
8849           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8850                               build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8851                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8852                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8853         }
8854
8855       goto associate;
8856
8857     case RDIV_EXPR:
8858       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
8859          of the constant can represent infinity.  */
8860       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8861           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8862           && real_zerop (arg1))
8863         return NULL_TREE;
8864
8865       /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
8866          NaNs or Infinities.  */
8867       if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8868           && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8869           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8870         {
8871           tree r = build_real (TREE_TYPE (arg0), dconst1);
8872
8873           return omit_two_operands (type, r, arg0, arg1);
8874         }
8875
8876       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
8877       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8878         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8879                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
8880                             negate_expr (arg1));
8881       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8882         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8883                             negate_expr (arg0),
8884                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
8885
8886       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
8887       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8888           && real_onep (arg1))
8889         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8890
8891       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
8892       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8893           && real_minus_onep (arg1))
8894         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
8895
8896       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
8897          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
8898          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
8899          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
8900          tell if it is or not in a portable manner.  */
8901       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8902         {
8903           if (flag_unsafe_math_optimizations
8904               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
8905                                           arg1, 0)))
8906             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem);
8907           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
8908           if (optimize)
8909             {
8910               REAL_VALUE_TYPE r;
8911               r = TREE_REAL_CST (arg1);
8912               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
8913                 {
8914                   tem = build_real (type, r);
8915                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8916                                       fold_convert (type, arg0), tem);
8917                 }
8918             }
8919         }
8920       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
8921       if (flag_unsafe_math_optimizations
8922           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
8923         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8924                             fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8925                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8926
8927       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
8928       if (flag_unsafe_math_optimizations
8929           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
8930         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8931                             fold_build2 (RDIV_EXPR, type, arg0,
8932                                          TREE_OPERAND (arg1, 0)),
8933                             TREE_OPERAND (arg1, 1));
8934
8935       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
8936       if (flag_unsafe_math_optimizations
8937           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
8938           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
8939           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
8940         {
8941           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
8942                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
8943           if (tem)
8944             return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8945                                 TREE_OPERAND (arg1, 0));
8946         }
8947
8948       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8949         {
8950           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8951           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8952
8953           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
8954           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8955                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8956                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
8957               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8958                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8959             {
8960               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8961
8962               if (tanfn != NULL_TREE)
8963                 return build_function_call_expr (tanfn,
8964                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8965             }
8966
8967           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
8968           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8969                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8970                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
8971               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8972                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8973             {
8974               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8975
8976               if (tanfn != NULL_TREE)
8977                 {
8978                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8979                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
8980                   return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8981                                       build_real (type, dconst1), tmp);
8982                 }
8983             }
8984
8985           /* Optimize sin(x)/tan(x) as cos(x) if we don't care about
8986              NaNs or Infinities.  */
8987           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
8988                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
8989                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_TANL)))
8990             {
8991               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8992               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8993
8994               if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8995                   && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8996                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
8997                 {
8998                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
8999
9000                   if (cosfn != NULL_TREE)
9001                     return build_function_call_expr (cosfn,
9002                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
9003                 }
9004             }
9005
9006           /* Optimize tan(x)/sin(x) as 1.0/cos(x) if we don't care about
9007              NaNs or Infinities.  */
9008           if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
9009                || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
9010                || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_SINL)))
9011             {
9012               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
9013               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
9014
9015               if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
9016                   && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
9017                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
9018                 {
9019                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
9020
9021                   if (cosfn != NULL_TREE)
9022                     {
9023                       tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9024                       tmp = build_function_call_expr (cosfn, tmp);
9025                       return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
9026                                           build_real (type, dconst1),
9027                                           tmp);
9028                     }
9029                 }
9030             }
9031
9032           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
9033           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
9034               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
9035               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
9036             {
9037               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
9038               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9039               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
9040                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
9041                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
9042                 {
9043                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
9044                   REAL_VALUE_TYPE c;
9045                   tree arg, arglist;
9046
9047                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
9048                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
9049                   arg = build_real (type, c);
9050                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
9051                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
9052                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
9053                 }
9054             }
9055
9056           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
9057           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode1))
9058             {
9059               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
9060               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
9061               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
9062                                               fold_convert (type, arg));
9063               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
9064               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
9065             }
9066
9067           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
9068           if (fcode1 == BUILT_IN_POW
9069               || fcode1 == BUILT_IN_POWF
9070               || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
9071             {
9072               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
9073               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
9074               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
9075               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
9076               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
9077                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
9078               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
9079               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
9080             }
9081         }
9082       return NULL_TREE;
9083
9084     case TRUNC_DIV_EXPR:
9085     case ROUND_DIV_EXPR:
9086     case FLOOR_DIV_EXPR:
9087     case CEIL_DIV_EXPR:
9088     case EXACT_DIV_EXPR:
9089       if (integer_onep (arg1))
9090         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9091       if (integer_zerop (arg1))
9092         return NULL_TREE;
9093       /* X / -1 is -X.  */
9094       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
9095           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9096           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
9097           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
9098         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
9099
9100       /* Convert -A / -B to A / B when the type is signed and overflow is
9101          undefined.  */
9102       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv
9103           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9104           && negate_expr_p (arg1))
9105         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9106                             negate_expr (arg1));
9107       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv
9108           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
9109           && negate_expr_p (arg0))
9110         return fold_build2 (code, type, negate_expr (arg0),
9111                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
9112
9113       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
9114          operation, EXACT_DIV_EXPR.
9115
9116          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
9117          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
9118          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
9119       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
9120           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
9121         return fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1);
9122
9123       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9124           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
9125         return fold_convert (type, tem);
9126
9127       return NULL_TREE;
9128
9129     case CEIL_MOD_EXPR:
9130     case FLOOR_MOD_EXPR:
9131     case ROUND_MOD_EXPR:
9132     case TRUNC_MOD_EXPR:
9133       /* X % 1 is always zero, but be sure to preserve any side
9134          effects in X.  */
9135       if (integer_onep (arg1))
9136         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9137
9138       /* X % 0, return X % 0 unchanged so that we can get the
9139          proper warnings and errors.  */
9140       if (integer_zerop (arg1))
9141         return NULL_TREE;
9142
9143       /* 0 % X is always zero, but be sure to preserve any side
9144          effects in X.  Place this after checking for X == 0.  */
9145       if (integer_zerop (arg0))
9146         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
9147
9148       /* X % -1 is zero.  */
9149       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
9150           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9151           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
9152           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
9153         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9154
9155       /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
9156          i.e. "X % C" into "X & C2", if X and C are positive.  */
9157       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == FLOOR_MOD_EXPR)
9158           && (TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (arg0))
9159           && integer_pow2p (arg1) && tree_int_cst_sgn (arg1) >= 0)
9160         {
9161           unsigned HOST_WIDE_INT high, low;
9162           tree mask;
9163           int l;
9164
9165           l = tree_log2 (arg1);
9166           if (l >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
9167             {
9168               high = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
9169                       << (l - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)) - 1;
9170               low = -1;
9171             }
9172           else
9173             {
9174               high = 0;
9175               low = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << l) - 1;
9176             }
9177
9178           mask = build_int_cst_wide (type, low, high);
9179           return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
9180                               fold_convert (type, arg0), mask);
9181         }
9182
9183       /* X % -C is the same as X % C.  */
9184       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
9185           && !TYPE_UNSIGNED (type)
9186           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9187           && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
9188           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
9189           && !flag_trapv
9190           /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
9191           && !sign_bit_p (arg1, arg1))
9192         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
9193                             fold_convert (type, negate_expr (arg1)));
9194
9195       /* X % -Y is the same as X % Y.  */
9196       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
9197           && !TYPE_UNSIGNED (type)
9198           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
9199           && !flag_trapv)
9200         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
9201                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
9202
9203       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9204           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
9205         return fold_convert (type, tem);
9206
9207       return NULL_TREE;
9208
9209     case LROTATE_EXPR:
9210     case RROTATE_EXPR:
9211       if (integer_all_onesp (arg0))
9212         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9213       goto shift;
9214
9215     case RSHIFT_EXPR:
9216       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
9217       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
9218         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9219       /* ... fall through ...  */
9220
9221     case LSHIFT_EXPR:
9222     shift:
9223       if (integer_zerop (arg1))
9224         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9225       if (integer_zerop (arg0))
9226         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9227
9228       /* Since negative shift count is not well-defined,
9229          don't try to compute it in the compiler.  */
9230       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
9231         return NULL_TREE;
9232
9233       /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
9234       if (TREE_CODE (arg0) == code && host_integerp (arg1, false)
9235           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) < TYPE_PRECISION (type)
9236           && host_integerp (TREE_OPERAND (arg0, 1), false)
9237           && TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)) < TYPE_PRECISION (type))
9238         {
9239           HOST_WIDE_INT low = (TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9240                                + TREE_INT_CST_LOW (arg1));
9241
9242           /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
9243              being well defined.  */
9244           if (low >= TYPE_PRECISION (type))
9245             {
9246               if (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR)
9247                 low = low % TYPE_PRECISION (type);
9248               else if (TYPE_UNSIGNED (type) || code == LSHIFT_EXPR)
9249                 return build_int_cst (type, 0);
9250               else
9251                 low = TYPE_PRECISION (type) - 1;
9252             }
9253
9254           return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9255                               build_int_cst (type, low));
9256         }
9257
9258       /* Transform (x >> c) << c into x & (-1<<c), or transform (x << c) >> c
9259          into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned types.  */
9260       if (((code == LSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == RSHIFT_EXPR)
9261            || (TYPE_UNSIGNED (type)
9262                && code == RSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR))
9263           && host_integerp (arg1, false)
9264           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) < TYPE_PRECISION (type)
9265           && host_integerp (TREE_OPERAND (arg0, 1), false)
9266           && TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)) < TYPE_PRECISION (type))
9267         {
9268           HOST_WIDE_INT low0 = TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1));
9269           HOST_WIDE_INT low1 = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
9270           tree lshift;
9271           tree arg00;
9272
9273           if (low0 == low1)
9274             {
9275               arg00 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
9276
9277               lshift = build_int_cst (type, -1);
9278               lshift = int_const_binop (code, lshift, arg1, 0);
9279
9280               return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, arg00, lshift);
9281             }
9282         }
9283
9284       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
9285          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
9286       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
9287         {
9288           tree tem = build_int_cst (NULL_TREE,
9289                                     GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
9290           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
9291           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
9292           return fold_build2 (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem);
9293         }
9294
9295       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
9296          the second operand of the bit operation both constant,
9297          permute the two operations.  */
9298       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9299           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9300               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9301               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
9302           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9303         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
9304                             fold_build2 (code, type,
9305                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1),
9306                             fold_build2 (code, type,
9307                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
9308
9309       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
9310          be ignored.  */
9311       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9312           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
9313           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9314           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
9315           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
9316           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
9317                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9318               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
9319         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
9320
9321       return NULL_TREE;
9322
9323     case MIN_EXPR:
9324       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9325         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9326       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9327           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
9328         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9329       tem = fold_minmax (MIN_EXPR, type, arg0, arg1);
9330       if (tem)
9331         return tem;
9332       goto associate;
9333
9334     case MAX_EXPR:
9335       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9336         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9337       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
9338           && TYPE_MAX_VALUE (type)
9339           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
9340         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9341       tem = fold_minmax (MAX_EXPR, type, arg0, arg1);
9342       if (tem)
9343         return tem;
9344       goto associate;
9345
9346     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
9347       /* Note that the operands of this must be ints
9348          and their values must be 0 or 1.
9349          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
9350       /* If first arg is constant zero, return it.  */
9351       if (integer_zerop (arg0))
9352         return fold_convert (type, arg0);
9353     case TRUTH_AND_EXPR:
9354       /* If either arg is constant true, drop it.  */
9355       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
9356         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
9357       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
9358           /* Preserve sequence points.  */
9359           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
9360         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9361       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
9362          must be evaluated.  */
9363       if (integer_zerop (arg1))
9364         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9365       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
9366          case will be handled here.  */
9367       if (integer_zerop (arg0))
9368         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9369
9370       /* !X && X is always false.  */
9371       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
9372           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
9373         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
9374       /* X && !X is always false.  */
9375       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
9376           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
9377         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9378
9379       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
9380          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
9381          A < X <= MAX.  */
9382
9383       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9384           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
9385         {
9386           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg0, arg1);
9387           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg0, 0))
9388             return fold_build2 (code, type, tem, arg1);
9389
9390           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg1, arg0);
9391           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg1, 0))
9392             return fold_build2 (code, type, arg0, tem);
9393         }
9394
9395     truth_andor:
9396       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
9397       if (!optimize)
9398         return NULL_TREE;
9399
9400       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
9401          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
9402          truth and/or operations and the transformation will still be
9403          valid.   Also note that we only care about order for the
9404          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
9405          might change the truth-value of A.  */
9406       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
9407           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
9408               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
9409               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
9410               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
9411           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9412         {
9413           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9414           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9415           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
9416           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
9417           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
9418                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
9419                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
9420                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
9421
9422           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
9423             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
9424                                 fold_build2 (code, type, a01, a11));
9425           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
9426             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
9427                                 fold_build2 (code, type, a01, a10));
9428           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
9429             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a01,
9430                                 fold_build2 (code, type, a00, a11));
9431
9432           /* This case if tricky because we must either have commutative
9433              operators or else A10 must not have side-effects.  */
9434
9435           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
9436                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
9437             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
9438                                 fold_build2 (code, type, a00, a10),
9439                                 a01);
9440         }
9441
9442       /* See if we can build a range comparison.  */
9443       if (0 != (tem = fold_range_test (code, type, op0, op1)))
9444         return tem;
9445
9446       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
9447          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
9448          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
9449       if (TREE_CODE (arg0) == code
9450           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
9451                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
9452         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9453
9454       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
9455         return tem;
9456
9457       return NULL_TREE;
9458
9459     case TRUTH_ORIF_EXPR:
9460       /* Note that the operands of this must be ints
9461          and their values must be 0 or true.
9462          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
9463       /* If first arg is constant true, return it.  */
9464       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
9465         return fold_convert (type, arg0);
9466     case TRUTH_OR_EXPR:
9467       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
9468       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
9469         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
9470       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
9471           /* Preserve sequence points.  */
9472           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
9473         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9474       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
9475          evaluate first arg.  */
9476       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
9477         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9478       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
9479          TRUTH_OR_EXPR.  */
9480       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
9481         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
9482
9483       /* !X || X is always true.  */
9484       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
9485           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
9486         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
9487       /* X || !X is always true.  */
9488       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
9489           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
9490         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9491
9492       goto truth_andor;
9493
9494     case TRUTH_XOR_EXPR:
9495       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
9496       if (integer_zerop (arg1))
9497         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9498       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
9499       if (integer_onep (arg1))
9500         {
9501           /* Only call invert_truthvalue if operand is a truth value.  */
9502           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
9503             tem = fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0);
9504           else
9505             tem = invert_truthvalue (arg0);
9506           return non_lvalue (fold_convert (type, tem));
9507         }
9508       /* Identical arguments cancel to zero.  */
9509       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9510         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9511
9512       /* !X ^ X is always true.  */
9513       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
9514           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
9515         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
9516
9517       /* X ^ !X is always true.  */
9518       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
9519           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
9520         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9521
9522       return NULL_TREE;
9523
9524     case EQ_EXPR:
9525     case NE_EXPR:
9526       tem = fold_comparison (code, type, op0, op1);
9527       if (tem != NULL_TREE)
9528         return tem;
9529
9530       /* bool_var != 0 becomes bool_var. */
9531       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_zerop (arg1)
9532           && code == NE_EXPR)
9533         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9534
9535       /* bool_var == 1 becomes bool_var. */
9536       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_onep (arg1)
9537           && code == EQ_EXPR)
9538         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
9539
9540       /* bool_var != 1 becomes !bool_var. */
9541       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_onep (arg1)
9542           && code == NE_EXPR)
9543         return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg0);
9544
9545       /* bool_var == 0 becomes !bool_var. */
9546       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_zerop (arg1)
9547           && code == EQ_EXPR)
9548         return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg0);
9549
9550       /*  ~a != C becomes a != ~C where C is a constant.  Likewise for ==.  */
9551       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
9552           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
9553         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9554                             fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
9555                                          arg1));
9556
9557       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
9558          object against zero, then we know the result.  */
9559       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9560           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
9561           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
9562           && integer_zerop (arg1))
9563         return constant_boolean_node (code != EQ_EXPR, type);
9564
9565       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
9566          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
9567          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
9568       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9569           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
9570           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
9571           && ! lookup_attribute ("alias",
9572                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
9573           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
9574           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
9575           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
9576           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
9577           && ! lookup_attribute ("alias",
9578                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9579           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9580         {
9581           /* We know that we're looking at the address of two
9582              non-weak, unaliased, static _DECL nodes.
9583
9584              It is both wasteful and incorrect to call operand_equal_p
9585              to compare the two ADDR_EXPR nodes.  It is wasteful in that
9586              all we need to do is test pointer equality for the arguments
9587              to the two ADDR_EXPR nodes.  It is incorrect to use
9588              operand_equal_p as that function is NOT equivalent to a
9589              C equality test.  It can in fact return false for two
9590              objects which would test as equal using the C equality
9591              operator.  */
9592           bool equal = TREE_OPERAND (arg0, 0) == TREE_OPERAND (arg1, 0);
9593           return constant_boolean_node (equal
9594                                         ? code == EQ_EXPR : code != EQ_EXPR,
9595                                         type);
9596         }
9597
9598       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
9599          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
9600          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
9601       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9602           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9603               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9604           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9605           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9606                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9607                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9608           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9609         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9610
9611       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
9612       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9613           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9614           && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
9615           && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9616           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9617         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9618
9619       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
9620          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
9621       if (TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
9622           && integer_zerop (arg1))
9623         return fold_build2 (code, type,
9624                             TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
9625
9626       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
9627       if (TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9628           && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9629         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
9630
9631       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
9632          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
9633          two operations, but the latter can be done in one less insn
9634          on machines that have only two-operand insns or on which a
9635          constant cannot be the first operand.  */
9636       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9637           && integer_zerop (arg1))
9638         {
9639           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9640           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9641           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
9642               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
9643             return
9644               fold_build2 (code, type,
9645                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9646                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
9647                                            arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1)),
9648                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9649                                                  integer_one_node)),
9650                            arg1);
9651           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
9652                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
9653             return
9654               fold_build2 (code, type,
9655                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9656                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
9657                                            arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1)),
9658                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9659                                                  integer_one_node)),
9660                            arg1);
9661         }
9662
9663       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
9664          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
9665          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
9666       if (integer_zerop (arg1)
9667           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9668           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
9669               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
9670               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
9671               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
9672           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9673         {
9674           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
9675           tree newmod = fold_build2 (TREE_CODE (arg0), newtype,
9676                                      fold_convert (newtype,
9677                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9678                                      fold_convert (newtype,
9679                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9680
9681           return fold_build2 (code, type, newmod,
9682                               fold_convert (newtype, arg1));
9683         }
9684
9685       /* Fold ((X >> C1) & C2) == 0 and ((X >> C1) & C2) != 0 where
9686          C1 is a valid shift constant, and C2 is a power of two, i.e.
9687          a single bit.  */
9688       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9689           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == RSHIFT_EXPR
9690           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1))
9691              == INTEGER_CST
9692           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9693           && integer_zerop (arg1))
9694         {
9695           tree itype = TREE_TYPE (arg0);
9696           unsigned HOST_WIDE_INT prec = TYPE_PRECISION (itype);
9697           tree arg001 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1);
9698
9699           /* Check for a valid shift count.  */
9700           if (TREE_INT_CST_HIGH (arg001) == 0
9701               && TREE_INT_CST_LOW (arg001) < prec)
9702             {
9703               tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9704               tree arg000 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
9705               unsigned HOST_WIDE_INT log2 = tree_log2 (arg01);
9706               /* If (C2 << C1) doesn't overflow, then ((X >> C1) & C2) != 0
9707                  can be rewritten as (X & (C2 << C1)) != 0.  */
9708               if ((log2 + TREE_INT_CST_LOW (arg01)) < prec)
9709                 {
9710                   tem = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, itype, arg01, arg001);
9711                   tem = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, itype, arg000, tem);
9712                   return fold_build2 (code, type, tem, arg1);
9713                 }
9714               /* Otherwise, for signed (arithmetic) shifts,
9715                  ((X >> C1) & C2) != 0 is rewritten as X < 0, and
9716                  ((X >> C1) & C2) == 0 is rewritten as X >= 0.  */
9717               else if (!TYPE_UNSIGNED (itype))
9718                 return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR, type,
9719                                     arg000, build_int_cst (itype, 0));
9720               /* Otherwise, of unsigned (logical) shifts,
9721                  ((X >> C1) & C2) != 0 is rewritten as (X,false), and
9722                  ((X >> C1) & C2) == 0 is rewritten as (X,true).  */
9723               else
9724                 return omit_one_operand (type,
9725                                          code == EQ_EXPR ? integer_one_node
9726                                                          : integer_zero_node,
9727                                          arg000);
9728             }
9729         }
9730
9731       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
9732          comparison since the AND will give the correct value.  */
9733       if (code == NE_EXPR
9734           && integer_zerop (arg1)
9735           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9736           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9737         return fold_convert (type, arg0);
9738
9739       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
9740          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
9741       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9742           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9743           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9744         return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9745                             arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9746                                                 integer_zero_node));
9747
9748       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is the sign
9749          bit, then fold the expression into A < 0 or A >= 0.  */
9750       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (code, arg0, arg1, type);
9751       if (tem)
9752         return tem;
9753
9754       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
9755          Similarly for NE_EXPR.  */
9756       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9757           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9758           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9759         {
9760           tree notc = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
9761                                    TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9762                                    TREE_OPERAND (arg0, 1));
9763           tree dandnotc = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9764                                        arg1, notc);
9765           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9766           if (integer_nonzerop (dandnotc))
9767             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9768         }
9769
9770       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
9771          Similarly for NE_EXPR.  */
9772       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9773           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9774           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9775         {
9776           tree notd = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
9777           tree candnotd = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9778                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), notd);
9779           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9780           if (integer_nonzerop (candnotd))
9781             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9782         }
9783
9784       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
9785       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
9786             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
9787            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
9788           /* Handle the constant case even without -O
9789              to make sure the warnings are given.  */
9790           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
9791         {
9792           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
9793           if (t1)
9794             return t1;
9795         }
9796
9797       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
9798          first character of the string vs zero.  To wit,
9799                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
9800                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
9801          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
9802          due to the return value of strlen being unsigned.  */
9803       if (TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR
9804           && integer_zerop (arg1))
9805         {
9806           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
9807           tree arglist;
9808
9809           if (fndecl
9810               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
9811               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
9812               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
9813               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
9814               && ! TREE_CHAIN (arglist))
9815             {
9816               tree iref = build_fold_indirect_ref (TREE_VALUE (arglist));
9817               return fold_build2 (code, type, iref,
9818                                   build_int_cst (TREE_TYPE (iref), 0));
9819             }
9820         }
9821
9822       /* Fold (X >> C) != 0 into X < 0 if C is one less than the width
9823          of X.  Similarly fold (X >> C) == 0 into X >= 0.  */
9824       if (TREE_CODE (arg0) == RSHIFT_EXPR
9825           && integer_zerop (arg1)
9826           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9827         {
9828           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9829           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9830           tree itype = TREE_TYPE (arg00);
9831           if (TREE_INT_CST_HIGH (arg01) == 0
9832               && TREE_INT_CST_LOW (arg01)
9833                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (itype) - 1))
9834             {
9835               if (TYPE_UNSIGNED (itype))
9836                 {
9837                   itype = lang_hooks.types.signed_type (itype);
9838                   arg00 = fold_convert (itype, arg00);
9839                 }
9840               return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
9841                                   type, arg00, build_int_cst (itype, 0));
9842             }
9843         }
9844
9845       /* (X ^ Y) == 0 becomes X == Y, and (X ^ Y) != 0 becomes X != Y.  */
9846       if (integer_zerop (arg1)
9847           && TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
9848         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9849                             TREE_OPERAND (arg0, 1));
9850
9851       /* (X ^ Y) == Y becomes X == 0.  We know that Y has no side-effects.  */
9852       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
9853           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9854         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9855                             build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 0));
9856       /* Likewise (X ^ Y) == X becomes Y == 0.  X has no side-effects.  */
9857       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
9858           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
9859           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))
9860         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
9861                             build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 0));
9862
9863       /* (X ^ C1) op C2 can be rewritten as X op (C1 ^ C2).  */
9864       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
9865           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9866           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9867         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9868                             fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
9869                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
9870
9871       /* Fold (~X & C) == 0 into (X & C) != 0 and (~X & C) != 0 into
9872          (X & C) == 0 when C is a single bit.  */
9873       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9874           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_NOT_EXPR
9875           && integer_zerop (arg1)
9876           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9877         {
9878           tem = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9879                              TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0),
9880                              TREE_OPERAND (arg0, 1));
9881           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR,
9882                               type, tem, arg1);
9883         }
9884
9885       /* Fold ((X & C) ^ C) eq/ne 0 into (X & C) ne/eq 0, when the
9886          constant C is a power of two, i.e. a single bit.  */
9887       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
9888           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
9889           && integer_zerop (arg1)
9890           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9891           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
9892                               TREE_OPERAND (arg0, 1), OEP_ONLY_CONST))
9893         {
9894           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9895           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9896                               arg00, build_int_cst (TREE_TYPE (arg00), 0));
9897         }
9898
9899       /* Likewise, fold ((X ^ C) & C) eq/ne 0 into (X & C) ne/eq 0,
9900          when is C is a power of two, i.e. a single bit.  */
9901       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9902           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_XOR_EXPR
9903           && integer_zerop (arg1)
9904           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9905           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
9906                               TREE_OPERAND (arg0, 1), OEP_ONLY_CONST))
9907         {
9908           tree arg000 = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
9909           tem = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg000),
9910                              arg000, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9911           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9912                               tem, build_int_cst (TREE_TYPE (tem), 0));
9913         }
9914
9915       if (integer_zerop (arg1)
9916           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
9917         {
9918           tree res = constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
9919           return omit_one_operand (type, res, arg0);
9920         }
9921       return NULL_TREE;
9922
9923     case LT_EXPR:
9924     case GT_EXPR:
9925     case LE_EXPR:
9926     case GE_EXPR:
9927       tem = fold_comparison (code, type, op0, op1);
9928       if (tem != NULL_TREE)
9929         return tem;
9930
9931       /* Transform comparisons of the form X +- C CMP X.  */
9932       if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9933           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
9934           && ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
9935                && !HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9936               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9937                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9938                   && !(flag_wrapv || flag_trapv))))
9939         {
9940           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9941           enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
9942           int is_positive;
9943
9944           if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST)
9945             is_positive = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg01)) ? -1 : 1;
9946           else
9947             is_positive = tree_int_cst_sgn (arg01);
9948
9949           /* (X - c) > X becomes false.  */
9950           if (code == GT_EXPR
9951               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
9952                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9953             return constant_boolean_node (0, type);
9954
9955           /* Likewise (X + c) < X becomes false.  */
9956           if (code == LT_EXPR
9957               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
9958                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9959             return constant_boolean_node (0, type);
9960
9961           /* Convert (X - c) <= X to true.  */
9962           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
9963               && code == LE_EXPR
9964               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
9965                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9966             return constant_boolean_node (1, type);
9967
9968           /* Convert (X + c) >= X to true.  */
9969           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
9970               && code == GE_EXPR
9971               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
9972                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9973             return constant_boolean_node (1, type);
9974
9975           if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST)
9976             {
9977               /* Convert X + c > X and X - c < X to true for integers.  */
9978               if (code == GT_EXPR
9979                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
9980                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
9981                 return constant_boolean_node (1, type);
9982
9983               if (code == LT_EXPR
9984                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
9985                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
9986                 return constant_boolean_node (1, type);
9987
9988               /* Convert X + c <= X and X - c >= X to false for integers.  */
9989               if (code == LE_EXPR
9990                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
9991                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
9992                 return constant_boolean_node (0, type);
9993
9994               if (code == GE_EXPR
9995                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
9996                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
9997                 return constant_boolean_node (0, type);
9998             }
9999         }
10000
10001       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
10002          This transformation affects the cases which are handled in later
10003          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
10004       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10005           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
10006           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
10007         {
10008           if (code == GE_EXPR)
10009             {
10010               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
10011                                   build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1), 0);
10012               return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg0,
10013                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
10014             }
10015           if (code == LT_EXPR)
10016             {
10017               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
10018                                   build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1), 0);
10019               return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg0,
10020                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
10021             }
10022         }
10023
10024       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
10025          the specified size will have known values.  */
10026       {
10027         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
10028
10029         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10030             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
10031             && width <= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
10032             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
10033                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
10034           {
10035             HOST_WIDE_INT signed_max_hi;
10036             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max_lo;
10037             unsigned HOST_WIDE_INT max_hi, max_lo, min_hi, min_lo;
10038
10039             if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
10040               {
10041                 signed_max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
10042                                 - 1;
10043                 signed_max_hi = 0;
10044                 max_hi = 0;
10045
10046                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
10047                   {
10048                     max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
10049                     min_lo = 0;
10050                     min_hi = 0;
10051                   }
10052                 else
10053                   {
10054                     max_lo = signed_max_lo;
10055                     min_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
10056                     min_hi = -1;
10057                   }
10058               }
10059             else
10060               {
10061                 width -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
10062                 signed_max_lo = -1;
10063                 signed_max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
10064                                 - 1;
10065                 max_lo = -1;
10066                 min_lo = 0;
10067
10068                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
10069                   {
10070                     max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
10071                     min_hi = 0;
10072                   }
10073                 else
10074                   {
10075                     max_hi = signed_max_hi;
10076                     min_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
10077                   }
10078               }
10079
10080             if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == max_hi
10081                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo)
10082               switch (code)
10083                 {
10084                 case GT_EXPR:
10085                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
10086
10087                 case GE_EXPR:
10088                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
10089
10090                 case LE_EXPR:
10091                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
10092
10093                 case LT_EXPR:
10094                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
10095
10096                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
10097                    reached because of previous transformations.  */
10098
10099                 default:
10100                   break;
10101                 }
10102             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
10103                      == max_hi
10104                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo - 1)
10105               switch (code)
10106                 {
10107                 case GT_EXPR:
10108                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
10109                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
10110                 case LE_EXPR:
10111                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
10112                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
10113                 default:
10114                   break;
10115                 }
10116             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
10117                      == min_hi
10118                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo)
10119               switch (code)
10120                 {
10121                 case LT_EXPR:
10122                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
10123
10124                 case LE_EXPR:
10125                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
10126
10127                 case GE_EXPR:
10128                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
10129
10130                 case GT_EXPR:
10131                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, op0, op1);
10132
10133                 default:
10134                   break;
10135                 }
10136             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
10137                      == min_hi
10138                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo + 1)
10139               switch (code)
10140                 {
10141                 case GE_EXPR:
10142                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
10143                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
10144                 case LT_EXPR:
10145                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
10146                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
10147                 default:
10148                   break;
10149                 }
10150
10151             else if (!in_gimple_form
10152                      && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == signed_max_hi
10153                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max_lo
10154                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
10155                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
10156                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
10157               {
10158                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
10159                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
10160                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
10161                   {
10162                     tree st0, st1;
10163                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
10164                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
10165                     return fold_build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
10166                                         type, fold_convert (st0, arg0),
10167                                         build_int_cst (st1, 0));
10168                   }
10169               }
10170           }
10171       }
10172
10173       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
10174          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
10175          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
10176          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
10177          and a comparison, and is probably faster.  */
10178       if (code == LE_EXPR
10179           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
10180           && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
10181           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
10182           && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
10183           && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
10184           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
10185         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
10186                             build2 (GE_EXPR, type,
10187                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
10188                             build2 (LE_EXPR, type,
10189                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
10190
10191       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
10192       if (code == GE_EXPR
10193           && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
10194           && (integer_zerop (arg1)
10195               || (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
10196                   && real_zerop (arg1))))
10197         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
10198
10199       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
10200       if (code == LT_EXPR
10201           && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
10202           && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
10203         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
10204
10205       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
10206          and similarly for >= into !=.  */
10207       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
10208           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
10209           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
10210           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
10211         return build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
10212                        build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
10213                                TREE_OPERAND (arg1, 1)),
10214                        build_int_cst (TREE_TYPE (arg0), 0));
10215
10216       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
10217           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
10218           && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
10219               || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
10220           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
10221           && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
10222         return
10223           build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
10224                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
10225                                 build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
10226                                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
10227                                                       1))),
10228                   build_int_cst (TREE_TYPE (arg0), 0));
10229
10230       return NULL_TREE;
10231
10232     case UNORDERED_EXPR:
10233     case ORDERED_EXPR:
10234     case UNLT_EXPR:
10235     case UNLE_EXPR:
10236     case UNGT_EXPR:
10237     case UNGE_EXPR:
10238     case UNEQ_EXPR:
10239     case LTGT_EXPR:
10240       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
10241         {
10242           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
10243           if (t1 != NULL_TREE)
10244             return t1;
10245         }
10246
10247       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
10248       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
10249           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
10250           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
10251         {
10252           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
10253                ? integer_zero_node
10254                : integer_one_node;
10255           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
10256         }
10257
10258       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
10259       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
10260           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
10261           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
10262         {
10263           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
10264                ? integer_zero_node
10265                : integer_one_node;
10266           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
10267         }
10268
10269       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
10270       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
10271           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
10272         return constant_boolean_node (1, type);
10273
10274       if (code == LTGT_EXPR
10275           && !flag_trapping_math
10276           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
10277         return constant_boolean_node (0, type);
10278
10279       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
10280       {
10281         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
10282         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
10283         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
10284
10285         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
10286           newtype = TREE_TYPE (targ1);
10287
10288         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
10289           return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
10290                               fold_convert (newtype, targ1));
10291       }
10292
10293       return NULL_TREE;
10294
10295     case COMPOUND_EXPR:
10296       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
10297          nor an integer constant expression.  */
10298       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
10299         return NULL_TREE;
10300       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
10301       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
10302                                  : fold_convert (type, arg1);
10303       return pedantic_non_lvalue (tem);
10304
10305     case COMPLEX_EXPR:
10306       if ((TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
10307            && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
10308           || (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST
10309               && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
10310         return build_complex (type, arg0, arg1);
10311       return NULL_TREE;
10312
10313     case ASSERT_EXPR:
10314       /* An ASSERT_EXPR should never be passed to fold_binary.  */
10315       gcc_unreachable ();
10316
10317     default:
10318       return NULL_TREE;
10319     } /* switch (code) */
10320 }
10321
10322 /* Callback for walk_tree, looking for LABEL_EXPR.
10323    Returns tree TP if it is LABEL_EXPR. Otherwise it returns NULL_TREE.
10324    Do not check the sub-tree of GOTO_EXPR.  */
10325
10326 static tree
10327 contains_label_1 (tree *tp,
10328                   int *walk_subtrees,
10329                   void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
10330 {
10331   switch (TREE_CODE (*tp))
10332     {
10333     case LABEL_EXPR:
10334       return *tp;
10335     case GOTO_EXPR:
10336       *walk_subtrees = 0;
10337     /* no break */
10338     default:
10339       return NULL_TREE;
10340     }
10341 }
10342
10343 /* Checks whether the sub-tree ST contains a label LABEL_EXPR which is
10344    accessible from outside the sub-tree. Returns NULL_TREE if no
10345    addressable label is found.  */
10346
10347 static bool
10348 contains_label_p (tree st)
10349 {
10350   return (walk_tree (&st, contains_label_1 , NULL, NULL) != NULL_TREE);
10351 }
10352
10353 /* Fold a ternary expression of code CODE and type TYPE with operands
10354    OP0, OP1, and OP2.  Return the folded expression if folding is
10355    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
10356
10357 tree
10358 fold_ternary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2)
10359 {
10360   tree tem;
10361   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
10362   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
10363
10364   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
10365               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 3);
10366
10367   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is safe
10368      for every expression, except for a comparison expression because
10369      its signedness is derived from its operands.  So, in the latter
10370      case, only strip conversions that don't change the signedness.
10371
10372      Note that this is done as an internal manipulation within the
10373      constant folder, in order to find the simplest representation of
10374      the arguments so that their form can be studied.  In any cases,
10375      the appropriate type conversions should be put back in the tree
10376      that will get out of the constant folder.  */
10377   if (op0)
10378     {
10379       arg0 = op0;
10380       STRIP_NOPS (arg0);
10381     }
10382
10383   if (op1)
10384     {
10385       arg1 = op1;
10386       STRIP_NOPS (arg1);
10387     }
10388
10389   switch (code)
10390     {
10391     case COMPONENT_REF:
10392       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
10393           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
10394         {
10395           unsigned HOST_WIDE_INT idx;
10396           tree field, value;
10397           FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg0), idx, field, value)
10398             if (field == arg1)
10399               return value;
10400         }
10401       return NULL_TREE;
10402
10403     case COND_EXPR:
10404       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
10405          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
10406       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
10407         {
10408           tree unused_op = integer_zerop (arg0) ? op1 : op2;
10409           tem = integer_zerop (arg0) ? op2 : op1;
10410           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
10411              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
10412              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
10413              Avoid throwing away that operand which contains label.  */
10414           if ((!TREE_SIDE_EFFECTS (unused_op)
10415                || !contains_label_p (unused_op))
10416               && (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
10417                   || VOID_TYPE_P (type)))
10418             return pedantic_non_lvalue (tem);
10419           return NULL_TREE;
10420         }
10421       if (operand_equal_p (arg1, op2, 0))
10422         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
10423
10424       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
10425          simpler expression, depending on the operation and the values
10426          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
10427          for reasons given above each one.
10428
10429          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
10430       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
10431           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
10432                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
10433           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
10434         {
10435           tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, arg0, op1, op2);
10436           if (tem)
10437             return tem;
10438         }
10439
10440       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
10441           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
10442                                              op2,
10443                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
10444           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op2))))
10445         {
10446           tem = invert_truthvalue (arg0);
10447           if (COMPARISON_CLASS_P (tem))
10448             {
10449               tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, tem, op2, op1);
10450               if (tem)
10451                 return tem;
10452             }
10453         }
10454
10455       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
10456          since that produces better jump optimization results.  */
10457       if (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10458           && tree_swap_operands_p (op1, op2, false))
10459         {
10460           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
10461              it was a floating-point inequality comparison, don't do
10462              anything.  */
10463           tem = invert_truthvalue (arg0);
10464
10465           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10466             return fold_build3 (code, type, tem, op2, op1);
10467         }
10468
10469       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
10470       if (integer_onep (op1)
10471           && integer_zerop (op2)
10472           /* If we try to convert OP0 to our type, the
10473              call to fold will try to move the conversion inside
10474              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
10475              is probably the best choice, so leave it alone.  */
10476           && type == TREE_TYPE (arg0))
10477         return pedantic_non_lvalue (arg0);
10478
10479       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
10480          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
10481       if (integer_zerop (op1)
10482           && integer_onep (op2)
10483           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
10484         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
10485                                                   invert_truthvalue (arg0)));
10486
10487       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
10488       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
10489           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10490           && integer_zerop (op2)
10491           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
10492         return fold_convert (type, fold_build2 (BIT_AND_EXPR,
10493                                                 TREE_TYPE (tem), tem, arg1));
10494
10495       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
10496          already handled above.  */
10497       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10498           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10499           && integer_zerop (op2)
10500           && integer_pow2p (arg1))
10501         {
10502           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10503           STRIP_NOPS (tem);
10504           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
10505               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == INTEGER_CST
10506               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
10507                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (tem, 1)))
10508             return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
10509                                 TREE_OPERAND (tem, 0), arg1);
10510         }
10511
10512       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
10513          is probably obsolete because the first operand should be a
10514          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
10515          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
10516       if (integer_zerop (op2)
10517           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
10518           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10519           && integer_pow2p (arg1)
10520           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
10521           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
10522                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
10523         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
10524                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
10525
10526       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
10527       if (integer_zerop (op2)
10528           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10529           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
10530         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, arg0, arg1);
10531
10532       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
10533       if (integer_onep (op2)
10534           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10535           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
10536         {
10537           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10538           tem = invert_truthvalue (arg0);
10539           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10540             return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, tem, arg1);
10541         }
10542
10543       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
10544       if (integer_zerop (arg1)
10545           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10546           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10547         {
10548           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10549           tem = invert_truthvalue (arg0);
10550           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10551             return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, tem, op2);
10552         }
10553
10554       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
10555       if (integer_onep (arg1)
10556           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10557           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10558         return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, arg0, op2);
10559
10560       return NULL_TREE;
10561
10562     case CALL_EXPR:
10563       /* Check for a built-in function.  */
10564       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
10565           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == FUNCTION_DECL
10566           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (op0, 0)))
10567         return fold_builtin (TREE_OPERAND (op0, 0), op1, false);
10568       return NULL_TREE;
10569
10570     case BIT_FIELD_REF:
10571       if (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST
10572           && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0))
10573           && host_integerp (arg1, 1)
10574           && host_integerp (op2, 1))
10575         {
10576           unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_low_cst (arg1, 1);
10577           unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_low_cst (op2, 1);
10578
10579           if (width != 0
10580               && simple_cst_equal (arg1, TYPE_SIZE (type)) == 1
10581               && (idx % width) == 0
10582               && (idx = idx / width)
10583                  < TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0)))
10584             {
10585               tree elements = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
10586               while (idx-- > 0 && elements)
10587                 elements = TREE_CHAIN (elements);
10588               if (elements)
10589                 return TREE_VALUE (elements);
10590               else
10591                 return fold_convert (type, integer_zero_node);
10592             }
10593         }
10594       return NULL_TREE;
10595
10596     default:
10597       return NULL_TREE;
10598     } /* switch (code) */
10599 }
10600
10601 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
10602    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
10603    and application of the associative law.
10604    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
10605    are careful not to change the type of the overall expression).
10606    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
10607    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
10608
10609 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10610 # define fold(x) fold_1 (x)
10611 static tree fold_1 (tree);
10612 static
10613 #endif
10614 tree
10615 fold (tree expr)
10616 {
10617   const tree t = expr;
10618   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
10619   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
10620   tree tem;
10621
10622   /* Return right away if a constant.  */
10623   if (kind == tcc_constant)
10624     return t;
10625
10626   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
10627     {
10628       tree type = TREE_TYPE (t);
10629       tree op0, op1, op2;
10630
10631       switch (TREE_CODE_LENGTH (code))
10632         {
10633         case 1:
10634           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10635           tem = fold_unary (code, type, op0);
10636           return tem ? tem : expr;
10637         case 2:
10638           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10639           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10640           tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10641           return tem ? tem : expr;
10642         case 3:
10643           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10644           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10645           op2 = TREE_OPERAND (t, 2);
10646           tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10647           return tem ? tem : expr;
10648         default:
10649           break;
10650         }
10651     }
10652
10653   switch (code)
10654     {
10655     case CONST_DECL:
10656       return fold (DECL_INITIAL (t));
10657
10658     default:
10659       return t;
10660     } /* switch (code) */
10661 }
10662
10663 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10664 #undef fold
10665
10666 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
10667 static void fold_check_failed (tree, tree);
10668 void print_fold_checksum (tree);
10669
10670 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
10671    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
10672    change original expr.  */
10673
10674 tree
10675 fold (tree expr)
10676 {
10677   tree ret;
10678   struct md5_ctx ctx;
10679   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
10680   htab_t ht;
10681
10682   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10683   md5_init_ctx (&ctx);
10684   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10685   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
10686   htab_empty (ht);
10687
10688   ret = fold_1 (expr);
10689
10690   md5_init_ctx (&ctx);
10691   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10692   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
10693   htab_delete (ht);
10694
10695   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
10696     fold_check_failed (expr, ret);
10697
10698   return ret;
10699 }
10700
10701 void
10702 print_fold_checksum (tree expr)
10703 {
10704   struct md5_ctx ctx;
10705   unsigned char checksum[16], cnt;
10706   htab_t ht;
10707
10708   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10709   md5_init_ctx (&ctx);
10710   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10711   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
10712   htab_delete (ht);
10713   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
10714     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
10715   putc ('\n', stderr);
10716 }
10717
10718 static void
10719 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
10720 {
10721   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
10722 }
10723
10724 static void
10725 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
10726 {
10727   void **slot;
10728   enum tree_code code;
10729   struct tree_function_decl buf;
10730   int i, len;
10731
10732 recursive_label:
10733
10734   gcc_assert ((sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
10735                <= sizeof (struct tree_function_decl))
10736               && sizeof (struct tree_type) <= sizeof (struct tree_function_decl));
10737   if (expr == NULL)
10738     return;
10739   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
10740   if (*slot != NULL)
10741     return;
10742   *slot = expr;
10743   code = TREE_CODE (expr);
10744   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
10745       && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
10746     {
10747       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
10748       memcpy ((char *) &buf, expr, tree_size (expr));
10749       expr = (tree) &buf;
10750       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
10751     }
10752   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
10753            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
10754                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)
10755                || TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (expr)))
10756     {
10757       /* Allow these fields to be modified.  */
10758       memcpy ((char *) &buf, expr, tree_size (expr));
10759       expr = (tree) &buf;
10760       TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (expr) = 0;
10761       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
10762       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
10763       if (TYPE_CACHED_VALUES_P (expr))
10764         {
10765           TYPE_CACHED_VALUES_P (expr) = 0;
10766           TYPE_CACHED_VALUES (expr) = NULL;
10767         }
10768     }
10769   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
10770   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
10771   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
10772       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration
10773       && code != TREE_LIST)
10774     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
10775   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
10776     {
10777     case tcc_constant:
10778       switch (code)
10779         {
10780         case STRING_CST:
10781           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
10782                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
10783           break;
10784         case COMPLEX_CST:
10785           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
10786           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
10787           break;
10788         case VECTOR_CST:
10789           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
10790           break;
10791         default:
10792           break;
10793         }
10794       break;
10795     case tcc_exceptional:
10796       switch (code)
10797         {
10798         case TREE_LIST:
10799           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
10800           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
10801           expr = TREE_CHAIN (expr);
10802           goto recursive_label;
10803           break;
10804         case TREE_VEC:
10805           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
10806             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
10807           break;
10808         default:
10809           break;
10810         }
10811       break;
10812     case tcc_expression:
10813     case tcc_reference:
10814     case tcc_comparison:
10815     case tcc_unary:
10816     case tcc_binary:
10817     case tcc_statement:
10818       len = TREE_CODE_LENGTH (code);
10819       for (i = 0; i < len; ++i)
10820         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
10821       break;
10822     case tcc_declaration:
10823       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
10824       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10825       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_COMMON))
10826         {
10827           fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
10828           fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10829           fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
10830           fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
10831           fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10832         }
10833       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_WITH_VIS))
10834         fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
10835
10836       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_NON_COMMON))
10837         {
10838           fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
10839           fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
10840           fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENT_FLD (expr), ctx, ht);
10841         }
10842       break;
10843     case tcc_type:
10844       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
10845         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
10846       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
10847       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10848       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10849       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
10850       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
10851           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
10852         {
10853           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
10854           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
10855         }
10856       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
10857       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
10858           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
10859           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
10860         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
10861       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10862       break;
10863     default:
10864       break;
10865     }
10866 }
10867
10868 #endif
10869
10870 /* Fold a unary tree expression with code CODE of type TYPE with an
10871    operand OP0.  Return a folded expression if successful.  Otherwise,
10872    return a tree expression with code CODE of type TYPE with an
10873    operand OP0.  */
10874
10875 tree
10876 fold_build1_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0 MEM_STAT_DECL)
10877 {
10878   tree tem;
10879 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10880   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
10881   struct md5_ctx ctx;
10882   htab_t ht;
10883
10884   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10885   md5_init_ctx (&ctx);
10886   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10887   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
10888   htab_empty (ht);
10889 #endif
10890
10891   tem = fold_unary (code, type, op0);
10892   if (!tem)
10893     tem = build1_stat (code, type, op0 PASS_MEM_STAT);
10894
10895 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10896   md5_init_ctx (&ctx);
10897   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10898   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
10899   htab_delete (ht);
10900
10901   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
10902     fold_check_failed (op0, tem);
10903 #endif
10904   return tem;
10905 }
10906
10907 /* Fold a binary tree expression with code CODE of type TYPE with
10908    operands OP0 and OP1.  Return a folded expression if successful.
10909    Otherwise, return a tree expression with code CODE of type TYPE
10910    with operands OP0 and OP1.  */
10911
10912 tree
10913 fold_build2_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1
10914                   MEM_STAT_DECL)
10915 {
10916   tree tem;
10917 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10918   unsigned char checksum_before_op0[16],
10919                 checksum_before_op1[16],
10920                 checksum_after_op0[16],
10921                 checksum_after_op1[16];
10922   struct md5_ctx ctx;
10923   htab_t ht;
10924
10925   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10926   md5_init_ctx (&ctx);
10927   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10928   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
10929   htab_empty (ht);
10930
10931   md5_init_ctx (&ctx);
10932   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10933   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
10934   htab_empty (ht);
10935 #endif
10936
10937   tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10938   if (!tem)
10939     tem = build2_stat (code, type, op0, op1 PASS_MEM_STAT);
10940
10941 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10942   md5_init_ctx (&ctx);
10943   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10944   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
10945   htab_empty (ht);
10946
10947   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
10948     fold_check_failed (op0, tem);
10949
10950   md5_init_ctx (&ctx);
10951   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10952   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
10953   htab_delete (ht);
10954
10955   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
10956     fold_check_failed (op1, tem);
10957 #endif
10958   return tem;
10959 }
10960
10961 /* Fold a ternary tree expression with code CODE of type TYPE with
10962    operands OP0, OP1, and OP2.  Return a folded expression if
10963    successful.  Otherwise, return a tree expression with code CODE of
10964    type TYPE with operands OP0, OP1, and OP2.  */
10965
10966 tree
10967 fold_build3_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2
10968              MEM_STAT_DECL)
10969 {
10970   tree tem;
10971 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10972   unsigned char checksum_before_op0[16],
10973                 checksum_before_op1[16],
10974                 checksum_before_op2[16],
10975                 checksum_after_op0[16],
10976                 checksum_after_op1[16],
10977                 checksum_after_op2[16];
10978   struct md5_ctx ctx;
10979   htab_t ht;
10980
10981   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10982   md5_init_ctx (&ctx);
10983   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10984   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
10985   htab_empty (ht);
10986
10987   md5_init_ctx (&ctx);
10988   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10989   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
10990   htab_empty (ht);
10991
10992   md5_init_ctx (&ctx);
10993   fold_checksum_tree (op2, &ctx, ht);
10994   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op2);
10995   htab_empty (ht);
10996 #endif
10997
10998   tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10999   if (!tem)
11000     tem =  build3_stat (code, type, op0, op1, op2 PASS_MEM_STAT);
11001
11002 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
11003   md5_init_ctx (&ctx);
11004   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
11005   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
11006   htab_empty (ht);
11007
11008   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
11009     fold_check_failed (op0, tem);
11010
11011   md5_init_ctx (&ctx);
11012   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
11013   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
11014   htab_empty (ht);
11015
11016   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
11017     fold_check_failed (op1, tem);
11018
11019   md5_init_ctx (&ctx);
11020   fold_checksum_tree (op2, &ctx, ht);
11021   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op2);
11022   htab_delete (ht);
11023
11024   if (memcmp (checksum_before_op2, checksum_after_op2, 16))
11025     fold_check_failed (op2, tem);
11026 #endif
11027   return tem;
11028 }
11029
11030 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
11031    expression EXPR.  These behave identically to "fold_buildN" but ignore
11032    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
11033
11034 #define START_FOLD_INIT \
11035   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;\
11036   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;\
11037   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;\
11038   int saved_trapv = flag_trapv;\
11039   flag_signaling_nans = 0;\
11040   flag_trapping_math = 0;\
11041   flag_rounding_math = 0;\
11042   flag_trapv = 0
11043
11044 #define END_FOLD_INIT \
11045   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;\
11046   flag_trapping_math = saved_trapping_math;\
11047   flag_rounding_math = saved_rounding_math;\
11048   flag_trapv = saved_trapv
11049
11050 tree
11051 fold_build1_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op)
11052 {
11053   tree result;
11054   START_FOLD_INIT;
11055
11056   result = fold_build1 (code, type, op);
11057
11058   END_FOLD_INIT;
11059   return result;
11060 }
11061
11062 tree
11063 fold_build2_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11064 {
11065   tree result;
11066   START_FOLD_INIT;
11067
11068   result = fold_build2 (code, type, op0, op1);
11069
11070   END_FOLD_INIT;
11071   return result;
11072 }
11073
11074 tree
11075 fold_build3_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1,
11076                          tree op2)
11077 {
11078   tree result;
11079   START_FOLD_INIT;
11080
11081   result = fold_build3 (code, type, op0, op1, op2);
11082
11083   END_FOLD_INIT;
11084   return result;
11085 }
11086
11087 #undef START_FOLD_INIT
11088 #undef END_FOLD_INIT
11089
11090 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
11091    it is not, or we cannot easily determined it to be.
11092
11093    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
11094    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
11095    fold cases do now) is discovering that
11096
11097      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
11098
11099    is a multiple of
11100
11101      SAVE_EXPR (J * 8)
11102
11103    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
11104
11105    This code also handles discovering that
11106
11107      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
11108
11109    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
11110    possible remainder.
11111
11112    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
11113    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
11114    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
11115    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
11116    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
11117    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
11118    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
11119    sort that would be valid is changing
11120
11121      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
11122
11123    divided by 8 to
11124
11125      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
11126
11127    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
11128    transformed version).  */
11129
11130 static int
11131 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
11132 {
11133   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
11134     return 1;
11135
11136   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
11137     return 0;
11138
11139   switch (TREE_CODE (top))
11140     {
11141     case BIT_AND_EXPR:
11142       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
11143          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
11144       if (!integer_pow2p (bottom))
11145         return 0;
11146       /* FALLTHRU */
11147
11148     case MULT_EXPR:
11149       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
11150               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
11151
11152     case PLUS_EXPR:
11153     case MINUS_EXPR:
11154       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
11155               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
11156
11157     case LSHIFT_EXPR:
11158       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
11159         {
11160           tree op1, t1;
11161
11162           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
11163           /* const_binop may not detect overflow correctly,
11164              so check for it explicitly here.  */
11165           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
11166               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
11167               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
11168               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
11169                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
11170                                                        size_one_node,
11171                                                        op1, 0)))
11172               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
11173             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
11174         }
11175       return 0;
11176
11177     case NOP_EXPR:
11178       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
11179       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
11180           || (TYPE_PRECISION (type)
11181               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
11182         return 0;
11183
11184       /* .. fall through ...  */
11185
11186     case SAVE_EXPR:
11187       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
11188
11189     case INTEGER_CST:
11190       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
11191           || (TYPE_UNSIGNED (type)
11192               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
11193                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
11194         return 0;
11195       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
11196                                          top, bottom, 0));
11197
11198     default:
11199       return 0;
11200     }
11201 }
11202
11203 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
11204
11205 int
11206 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
11207 {
11208   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
11209     return 1;
11210
11211   switch (TREE_CODE (t))
11212     {
11213     case SSA_NAME:
11214       /* Query VRP to see if it has recorded any information about
11215          the range of this object.  */
11216       return ssa_name_nonnegative_p (t);
11217
11218     case ABS_EXPR:
11219       /* We can't return 1 if flag_wrapv is set because
11220          ABS_EXPR<INT_MIN> = INT_MIN.  */
11221       if (!(flag_wrapv && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (t))))
11222         return 1;
11223       break;
11224
11225     case INTEGER_CST:
11226       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
11227
11228     case REAL_CST:
11229       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
11230
11231     case PLUS_EXPR:
11232       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
11233         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11234                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11235
11236       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
11237          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
11238       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
11239           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
11240           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
11241         {
11242           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
11243           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
11244           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
11245               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
11246             {
11247               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
11248                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
11249               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
11250             }
11251         }
11252       break;
11253
11254     case MULT_EXPR:
11255       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
11256         {
11257           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
11258           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
11259             return 1;
11260           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11261                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11262         }
11263
11264       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
11265          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
11266       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
11267           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
11268           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
11269         {
11270           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
11271           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
11272           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
11273               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
11274             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
11275                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
11276         }
11277       return 0;
11278
11279     case BIT_AND_EXPR:
11280     case MAX_EXPR:
11281       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11282              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11283
11284     case BIT_IOR_EXPR:
11285     case BIT_XOR_EXPR:
11286     case MIN_EXPR:
11287     case RDIV_EXPR:
11288     case TRUNC_DIV_EXPR:
11289     case CEIL_DIV_EXPR:
11290     case FLOOR_DIV_EXPR:
11291     case ROUND_DIV_EXPR:
11292       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11293              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11294
11295     case TRUNC_MOD_EXPR:
11296     case CEIL_MOD_EXPR:
11297     case FLOOR_MOD_EXPR:
11298     case ROUND_MOD_EXPR:
11299     case SAVE_EXPR:
11300     case NON_LVALUE_EXPR:
11301     case FLOAT_EXPR:
11302       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11303
11304     case COMPOUND_EXPR:
11305     case MODIFY_EXPR:
11306       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11307
11308     case BIND_EXPR:
11309       return tree_expr_nonnegative_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)));
11310
11311     case COND_EXPR:
11312       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11313              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
11314
11315     case NOP_EXPR:
11316       {
11317         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
11318         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
11319
11320         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
11321           {
11322             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
11323               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11324             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
11325               {
11326                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
11327                   return 1;
11328                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11329               }
11330           }
11331         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
11332           {
11333             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
11334               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
11335             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
11336               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
11337                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
11338           }
11339       }
11340       break;
11341
11342     case TARGET_EXPR:
11343       {
11344         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
11345         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
11346
11347         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
11348            that will be assigned to the slot.  */
11349         if (!VOID_TYPE_P (t))
11350           return tree_expr_nonnegative_p (t);
11351
11352         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
11353            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
11354         while (1)
11355           {
11356             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
11357               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
11358             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
11359                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
11360               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
11361             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
11362               t = expr_last (t);
11363             else
11364               break;
11365           }
11366         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
11367             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
11368           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11369
11370         return 0;
11371       }
11372
11373     case CALL_EXPR:
11374       {
11375         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
11376         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
11377         if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
11378           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
11379             {
11380             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOS):
11381             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOSH):
11382             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CABS):
11383             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COSH):
11384             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERFC):
11385             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
11386             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
11387             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
11388             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FABS):
11389             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FDIM):
11390             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_HYPOT):
11391             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
11392             CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
11393             CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
11394             CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
11395               /* Always true.  */
11396               return 1;
11397
11398             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
11399               /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
11400               if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
11401                 return 1;
11402               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
11403
11404             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
11405             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
11406             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
11407             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
11408             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEIL):
11409             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERF):
11410             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXPM1):
11411             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FLOOR):
11412             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMOD):
11413             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FREXP):
11414             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LCEIL):
11415             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LDEXP):
11416             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LFLOOR):
11417             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLCEIL):
11418             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLFLOOR):
11419             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLRINT):
11420             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLROUND):
11421             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LRINT):
11422             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LROUND):
11423             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_MODF):
11424             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_NEARBYINT):
11425             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
11426             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_RINT):
11427             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ROUND):
11428             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIGNBIT):
11429             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
11430             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
11431             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TRUNC):
11432               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
11433               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
11434
11435             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMAX):
11436               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
11437               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
11438                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11439
11440             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMIN):
11441               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
11442               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
11443                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11444
11445             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COPYSIGN):
11446               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
11447               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11448
11449             default:
11450               break;
11451             }
11452       }
11453
11454       /* ... fall through ...  */
11455
11456     default:
11457       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
11458         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
11459         return 1;
11460     }
11461
11462   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
11463   return 0;
11464 }
11465
11466 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
11467    For floating point we further ensure that T is not denormal.
11468    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.  */
11469
11470 bool
11471 tree_expr_nonzero_p (tree t)
11472 {
11473   tree type = TREE_TYPE (t);
11474
11475   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
11476   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
11477     return false;
11478
11479   switch (TREE_CODE (t))
11480     {
11481     case SSA_NAME:
11482       /* Query VRP to see if it has recorded any information about
11483          the range of this object.  */
11484       return ssa_name_nonzero_p (t);
11485
11486     case ABS_EXPR:
11487       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11488
11489     case INTEGER_CST:
11490       /* We used to test for !integer_zerop here.  This does not work correctly
11491          if TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t).  */
11492       return (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0
11493               || TREE_INT_CST_HIGH (t) != 0);
11494
11495     case PLUS_EXPR:
11496       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
11497         {
11498           /* With the presence of negative values it is hard
11499              to say something.  */
11500           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11501               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11502             return false;
11503           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
11504           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11505                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11506         }
11507       break;
11508
11509     case MULT_EXPR:
11510       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
11511         {
11512           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11513                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11514         }
11515       break;
11516
11517     case NOP_EXPR:
11518       {
11519         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
11520         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
11521
11522         return (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
11523                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
11524       }
11525       break;
11526
11527    case ADDR_EXPR:
11528       {
11529         tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (t, 0));
11530
11531         if (!base)
11532           return false;
11533
11534         /* Weak declarations may link to NULL.  */
11535         if (VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (base))
11536           return !DECL_WEAK (base);
11537
11538         /* Constants are never weak.  */
11539         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
11540           return true;
11541
11542         return false;
11543       }
11544
11545     case COND_EXPR:
11546       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11547               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
11548
11549     case MIN_EXPR:
11550       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11551               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11552
11553     case MAX_EXPR:
11554       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
11555         {
11556           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
11557           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11558             return true;
11559
11560           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
11561           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11562         }
11563       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
11564       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11565                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11566         return true;
11567       break;
11568
11569     case COMPOUND_EXPR:
11570     case MODIFY_EXPR:
11571     case BIND_EXPR:
11572       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11573
11574     case SAVE_EXPR:
11575     case NON_LVALUE_EXPR:
11576       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11577
11578     case BIT_IOR_EXPR:
11579       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11580              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11581
11582     case CALL_EXPR:
11583       return alloca_call_p (t);
11584
11585     default:
11586       break;
11587     }
11588   return false;
11589 }
11590
11591 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
11592    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
11593    OP0 or OP1.
11594
11595    If the expression could be simplified to a constant, then return
11596    the constant.  If the expression would not be simplified to a
11597    constant, then return NULL_TREE.  */
11598
11599 tree
11600 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11601 {
11602   tree tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
11603   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
11604 }
11605
11606 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
11607    attempt to fold the expression to a constant without modifying
11608    TYPE or OP0.
11609
11610    If the expression could be simplified to a constant, then return
11611    the constant.  If the expression would not be simplified to a
11612    constant, then return NULL_TREE.  */
11613
11614 tree
11615 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
11616 {
11617   tree tem = fold_unary (code, type, op0);
11618   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
11619 }
11620
11621 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
11622    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
11623    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
11624
11625 tree
11626 fold_read_from_constant_string (tree exp)
11627 {
11628   if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
11629     {
11630       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
11631       tree index;
11632       tree string;
11633
11634       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
11635         string = string_constant (exp1, &index);
11636       else
11637         {
11638           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
11639           index = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
11640
11641           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
11642
11643              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
11644              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
11645              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
11646              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
11647              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Opps!)  */
11648           if (! integer_zerop (low_bound))
11649             index = size_diffop (index, fold_convert (sizetype, low_bound));
11650
11651           string = exp1;
11652         }
11653
11654       if (string
11655           && TREE_TYPE (exp) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))
11656           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
11657           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
11658           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
11659           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
11660               == MODE_INT)
11661           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
11662         return fold_convert (TREE_TYPE (exp),
11663                              build_int_cst (NULL_TREE,
11664                                             (TREE_STRING_POINTER (string)
11665                                              [TREE_INT_CST_LOW (index)])));
11666     }
11667   return NULL;
11668 }
11669
11670 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
11671    an integer constant or real constant.
11672
11673    TYPE is the type of the result.  */
11674
11675 static tree
11676 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
11677 {
11678   tree t = NULL_TREE;
11679
11680   switch (TREE_CODE (arg0))
11681     {
11682     case INTEGER_CST:
11683       {
11684         unsigned HOST_WIDE_INT low;
11685         HOST_WIDE_INT high;
11686         int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11687                                    TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11688                                    &low, &high);
11689         t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11690         t = force_fit_type (t, 1,
11691                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
11692                             && !TYPE_UNSIGNED (type),
11693                             TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11694         break;
11695       }
11696
11697     case REAL_CST:
11698       t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11699       break;
11700
11701     default:
11702       gcc_unreachable ();
11703     }
11704
11705   return t;
11706 }
11707
11708 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
11709    an integer constant or real constant.
11710
11711    TYPE is the type of the result.  */
11712
11713 tree
11714 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
11715 {
11716   tree t = NULL_TREE;
11717
11718   switch (TREE_CODE (arg0))
11719     {
11720     case INTEGER_CST:
11721       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
11722          the same as the ordinary value.  */
11723       if (TYPE_UNSIGNED (type))
11724         t = arg0;
11725       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
11726       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
11727         t = arg0;
11728       /* If the value is negative, then the absolute value is
11729          its negation.  */
11730       else
11731         {
11732           unsigned HOST_WIDE_INT low;
11733           HOST_WIDE_INT high;
11734           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11735                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11736                                      &low, &high);
11737           t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11738           t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg0),
11739                               TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11740         }
11741       break;
11742
11743     case REAL_CST:
11744       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
11745         t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11746       else
11747         t =  arg0;
11748       break;
11749
11750     default:
11751       gcc_unreachable ();
11752     }
11753
11754   return t;
11755 }
11756
11757 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
11758    constant.  TYPE is the type of the result.  */
11759
11760 static tree
11761 fold_not_const (tree arg0, tree type)
11762 {
11763   tree t = NULL_TREE;
11764
11765   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
11766
11767   t = build_int_cst_wide (type,
11768                           ~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11769                           ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
11770   t = force_fit_type (t, 0, TREE_OVERFLOW (arg0),
11771                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11772
11773   return t;
11774 }
11775
11776 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
11777    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
11778    relational operation.  If the result is not a compile time
11779    constant, then return NULL_TREE.  */
11780
11781 static tree
11782 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11783 {
11784   int result, invert;
11785
11786   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
11787      known to be a constant.  */
11788
11789   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
11790     {
11791       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
11792       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
11793
11794       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
11795       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
11796         {
11797           switch (code)
11798             {
11799             case EQ_EXPR:
11800             case ORDERED_EXPR:
11801               result = 0;
11802               break;
11803
11804             case NE_EXPR:
11805             case UNORDERED_EXPR:
11806             case UNLT_EXPR:
11807             case UNLE_EXPR:
11808             case UNGT_EXPR:
11809             case UNGE_EXPR:
11810             case UNEQ_EXPR:
11811               result = 1;
11812               break;
11813
11814             case LT_EXPR:
11815             case LE_EXPR:
11816             case GT_EXPR:
11817             case GE_EXPR:
11818             case LTGT_EXPR:
11819               if (flag_trapping_math)
11820                 return NULL_TREE;
11821               result = 0;
11822               break;
11823
11824             default:
11825               gcc_unreachable ();
11826             }
11827
11828           return constant_boolean_node (result, type);
11829         }
11830
11831       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
11832     }
11833
11834   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
11835
11836      To compute GT, swap the arguments and do LT.
11837      To compute GE, do LT and invert the result.
11838      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
11839      To compute NE, do EQ and invert the result.
11840
11841      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
11842
11843   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11844     {
11845       tree tem = op0;
11846       op0 = op1;
11847       op1 = tem;
11848       code = swap_tree_comparison (code);
11849     }
11850
11851   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
11852      have already handled the one case that it matters.  */
11853
11854   invert = 0;
11855   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
11856     {
11857       invert = 1;
11858       code = invert_tree_comparison (code, false);
11859     }
11860
11861   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
11862      Otherwise return T.  */
11863   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11864     {
11865       if (code == EQ_EXPR)
11866         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
11867       else if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
11868         result = INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1);
11869       else
11870         result = INT_CST_LT (op0, op1);
11871     }
11872   else
11873     return NULL_TREE;
11874
11875   if (invert)
11876     result ^= 1;
11877   return constant_boolean_node (result, type);
11878 }
11879
11880 /* Build an expression for the a clean point containing EXPR with type TYPE.
11881    Don't build a cleanup point expression for EXPR which don't have side
11882    effects.  */
11883
11884 tree
11885 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
11886 {
11887   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
11888      it with a cleanup point expression.  */
11889   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
11890     return expr;
11891
11892   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
11893      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
11894      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
11895      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
11896      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
11897   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
11898     {
11899       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
11900       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11901         return expr;
11902       op = TREE_OPERAND (op, 1);
11903       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11904         return expr;
11905     }
11906
11907   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
11908 }
11909
11910 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF to
11911    avoid confusing the gimplify process.  */
11912
11913 tree
11914 build_fold_addr_expr_with_type (tree t, tree ptrtype)
11915 {
11916   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
11917   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
11918     t = TREE_OPERAND (t, 0);
11919
11920   /* Note: doesn't apply to ALIGN_INDIRECT_REF */
11921   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
11922       || TREE_CODE (t) == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
11923     {
11924       t = TREE_OPERAND (t, 0);
11925       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
11926         t = build1 (NOP_EXPR, ptrtype, t);
11927     }
11928   else
11929     {
11930       tree base = t;
11931
11932       while (handled_component_p (base))
11933         base = TREE_OPERAND (base, 0);
11934       if (DECL_P (base))
11935         TREE_ADDRESSABLE (base) = 1;
11936
11937       t = build1 (ADDR_EXPR, ptrtype, t);
11938     }
11939
11940   return t;
11941 }
11942
11943 tree
11944 build_fold_addr_expr (tree t)
11945 {
11946   return build_fold_addr_expr_with_type (t, build_pointer_type (TREE_TYPE (t)));
11947 }
11948
11949 /* Given a pointer value OP0 and a type TYPE, return a simplified version
11950    of an indirection through OP0, or NULL_TREE if no simplification is
11951    possible.  */
11952
11953 tree
11954 fold_indirect_ref_1 (tree type, tree op0)
11955 {
11956   tree sub = op0;
11957   tree subtype;
11958
11959   STRIP_NOPS (sub);
11960   subtype = TREE_TYPE (sub);
11961   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
11962     return NULL_TREE;
11963
11964   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
11965     {
11966       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
11967       tree optype = TREE_TYPE (op);
11968       /* *&p => p;  make sure to handle *&"str"[cst] here.  */
11969       if (type == optype)
11970         {
11971           tree fop = fold_read_from_constant_string (op);
11972           if (fop)
11973             return fop;
11974           else
11975             return op;
11976         }
11977       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
11978       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
11979                && type == TREE_TYPE (optype))
11980         {
11981           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
11982           tree min_val = size_zero_node;
11983           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11984             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11985           return build4 (ARRAY_REF, type, op, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11986         }
11987       /* *(foo *)&complexfoo => __real__ complexfoo */
11988       else if (TREE_CODE (optype) == COMPLEX_TYPE
11989                && type == TREE_TYPE (optype))
11990         return fold_build1 (REALPART_EXPR, type, op);
11991     }
11992
11993   /* ((foo*)&complexfoo)[1] => __imag__ complexfoo */
11994   if (TREE_CODE (sub) == PLUS_EXPR
11995       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (sub, 1)) == INTEGER_CST)
11996     {
11997       tree op00 = TREE_OPERAND (sub, 0);
11998       tree op01 = TREE_OPERAND (sub, 1);
11999       tree op00type;
12000
12001       STRIP_NOPS (op00);
12002       op00type = TREE_TYPE (op00);
12003       if (TREE_CODE (op00) == ADDR_EXPR
12004           && TREE_CODE (TREE_TYPE (op00type)) == COMPLEX_TYPE
12005           && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (op00type)))
12006         {
12007           tree size = TYPE_SIZE_UNIT (type);
12008           if (tree_int_cst_equal (size, op01))
12009             return fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type, TREE_OPERAND (op00, 0));
12010         }
12011     }
12012
12013   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
12014   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
12015       && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype)))
12016     {
12017       tree type_domain;
12018       tree min_val = size_zero_node;
12019       sub = build_fold_indirect_ref (sub);
12020       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
12021       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
12022         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
12023       return build4 (ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
12024     }
12025
12026   return NULL_TREE;
12027 }
12028
12029 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
12030    cases.  */
12031
12032 tree
12033 build_fold_indirect_ref (tree t)
12034 {
12035   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
12036   tree sub = fold_indirect_ref_1 (type, t);
12037
12038   if (sub)
12039     return sub;
12040   else
12041     return build1 (INDIRECT_REF, type, t);
12042 }
12043
12044 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
12045
12046 tree
12047 fold_indirect_ref (tree t)
12048 {
12049   tree sub = fold_indirect_ref_1 (TREE_TYPE (t), TREE_OPERAND (t, 0));
12050
12051   if (sub)
12052     return sub;
12053   else
12054     return t;
12055 }
12056
12057 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
12058    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
12059    the same as the original expression.  */
12060
12061 tree
12062 fold_ignored_result (tree t)
12063 {
12064   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
12065     return integer_zero_node;
12066
12067   for (;;)
12068     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
12069       {
12070       case tcc_unary:
12071         t = TREE_OPERAND (t, 0);
12072         break;
12073
12074       case tcc_binary:
12075       case tcc_comparison:
12076         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
12077           t = TREE_OPERAND (t, 0);
12078         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
12079           t = TREE_OPERAND (t, 1);
12080         else
12081           return t;
12082         break;
12083
12084       case tcc_expression:
12085         switch (TREE_CODE (t))
12086           {
12087           case COMPOUND_EXPR:
12088             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
12089               return t;
12090             t = TREE_OPERAND (t, 0);
12091             break;
12092
12093           case COND_EXPR:
12094             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
12095                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
12096               return t;
12097             t = TREE_OPERAND (t, 0);
12098             break;
12099
12100           default:
12101             return t;
12102           }
12103         break;
12104
12105       default:
12106         return t;
12107       }
12108 }
12109
12110 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.
12111    This can only be applied to objects of a sizetype.  */
12112
12113 tree
12114 round_up (tree value, int divisor)
12115 {
12116   tree div = NULL_TREE;
12117
12118   gcc_assert (divisor > 0);
12119   if (divisor == 1)
12120     return value;
12121
12122   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
12123      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
12124      because in that case, this check is more expensive than just
12125      doing it.  */
12126   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
12127     {
12128       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
12129
12130       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
12131         return value;
12132     }
12133
12134   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
12135   if (divisor == (divisor & -divisor))
12136     {
12137       tree t;
12138
12139       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
12140       value = size_binop (PLUS_EXPR, value, t);
12141       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
12142       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
12143     }
12144   else
12145     {
12146       if (!div)
12147         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
12148       value = size_binop (CEIL_DIV_EXPR, value, div);
12149       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
12150     }
12151
12152   return value;
12153 }
12154
12155 /* Likewise, but round down.  */
12156
12157 tree
12158 round_down (tree value, int divisor)
12159 {
12160   tree div = NULL_TREE;
12161
12162   gcc_assert (divisor > 0);
12163   if (divisor == 1)
12164     return value;
12165
12166   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
12167      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
12168      because in that case, this check is more expensive than just
12169      doing it.  */
12170   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
12171     {
12172       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
12173
12174       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
12175         return value;
12176     }
12177
12178   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
12179   if (divisor == (divisor & -divisor))
12180     {
12181       tree t;
12182
12183       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
12184       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
12185     }
12186   else
12187     {
12188       if (!div)
12189         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
12190       value = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
12191       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
12192     }
12193
12194   return value;
12195 }
12196
12197 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
12198    extracts the information about the offset of the access, storing it
12199    to PBITPOS and POFFSET.  */
12200
12201 static tree
12202 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
12203                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
12204 {
12205   tree core;
12206   enum machine_mode mode;
12207   int unsignedp, volatilep;
12208   HOST_WIDE_INT bitsize;
12209
12210   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
12211     {
12212       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
12213                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
12214                                   false);
12215       core = build_fold_addr_expr (core);
12216     }
12217   else
12218     {
12219       core = exp;
12220       *pbitpos = 0;
12221       *poffset = NULL_TREE;
12222     }
12223
12224   return core;
12225 }
12226
12227 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
12228    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
12229
12230 bool
12231 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
12232 {
12233   tree core1, core2;
12234   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
12235   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
12236
12237   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
12238   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
12239
12240   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
12241       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
12242       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
12243     return false;
12244
12245   if (toffset1 && toffset2)
12246     {
12247       type = TREE_TYPE (toffset1);
12248       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
12249         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
12250
12251       tdiff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2);
12252       if (!cst_and_fits_in_hwi (tdiff))
12253         return false;
12254
12255       *diff = int_cst_value (tdiff);
12256     }
12257   else if (toffset1 || toffset2)
12258     {
12259       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
12260          be a constant.  */
12261       return false;
12262     }
12263   else
12264     *diff = 0;
12265
12266   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
12267   return true;
12268 }
12269
12270 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
12271    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
12272    is possible.  */
12273
12274 tree
12275 fold_strip_sign_ops (tree exp)
12276 {
12277   tree arg0, arg1;
12278
12279   switch (TREE_CODE (exp))
12280     {
12281     case ABS_EXPR:
12282     case NEGATE_EXPR:
12283       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
12284       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
12285
12286     case MULT_EXPR:
12287     case RDIV_EXPR:
12288       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))))
12289         return NULL_TREE;
12290       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
12291       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
12292       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
12293         return fold_build2 (TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
12294                             arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
12295                             arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1));
12296       break;
12297
12298     default:
12299       break;
12300     }
12301   return NULL_TREE;
12302 }
12303