gcc/fold-const.c

   1 /* Fold a constant sub-tree into a single node for C-compiler
   2    Copyright (C) 1987, 1988, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999,
   3    2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20 02111-1307, USA.  */
  21
  22 /*@@ This file should be rewritten to use an arbitrary precision
  23   @@ representation for "struct tree_int_cst" and "struct tree_real_cst".
  24   @@ Perhaps the routines could also be used for bc/dc, and made a lib.
  25   @@ The routines that translate from the ap rep should
  26   @@ warn if precision et. al. is lost.
  27   @@ This would also make life easier when this technology is used
  28   @@ for cross-compilers.  */
  29
  30 /* The entry points in this file are fold, size_int_wide, size_binop
  31    and force_fit_type.
  32
  33    fold takes a tree as argument and returns a simplified tree.
  34
  35    size_binop takes a tree code for an arithmetic operation
  36    and two operands that are trees, and produces a tree for the
  37    result, assuming the type comes from `sizetype'.
  38
  39    size_int takes an integer value, and creates a tree constant
  40    with type from `sizetype'.
  41
  42    force_fit_type takes a constant, an overflowable flag and prior
  43    overflow indicators.  It forces the value to fit the type and sets
  44    TREE_OVERFLOW and TREE_CONSTANT_OVERFLOW as appropriate.  */
  45
  46 #include "config.h"
  47 #include "system.h"
  48 #include "coretypes.h"
  49 #include "tm.h"
  50 #include "flags.h"
  51 #include "tree.h"
  52 #include "real.h"
  53 #include "rtl.h"
  54 #include "expr.h"
  55 #include "tm_p.h"
  56 #include "toplev.h"
  57 #include "ggc.h"
  58 #include "hashtab.h"
  59 #include "langhooks.h"
  60 #include "md5.h"
  61
  62 /* The following constants represent a bit based encoding of GCC's
  63    comparison operators.  This encoding simplifies transformations
  64    on relational comparison operators, such as AND and OR.  */
  65 enum comparison_code {
  66   COMPCODE_FALSE = 0,
  67   COMPCODE_LT = 1,
  68   COMPCODE_EQ = 2,
  69   COMPCODE_LE = 3,
  70   COMPCODE_GT = 4,
  71   COMPCODE_LTGT = 5,
  72   COMPCODE_GE = 6,
  73   COMPCODE_ORD = 7,
  74   COMPCODE_UNORD = 8,
  75   COMPCODE_UNLT = 9,
  76   COMPCODE_UNEQ = 10,
  77   COMPCODE_UNLE = 11,
  78   COMPCODE_UNGT = 12,
  79   COMPCODE_NE = 13,
  80   COMPCODE_UNGE = 14,
  81   COMPCODE_TRUE = 15
  82 };
  83
  84 static void encode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT);
  85 static void decode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *);
  86 static bool negate_mathfn_p (enum built_in_function);
  87 static bool negate_expr_p (tree);
  88 static tree negate_expr (tree);
  89 static tree split_tree (tree, enum tree_code, tree *, tree *, tree *, int);
  90 static tree associate_trees (tree, tree, enum tree_code, tree);
  91 static tree const_binop (enum tree_code, tree, tree, int);
  92 static enum tree_code invert_tree_comparison (enum tree_code, bool);
  93 static enum comparison_code comparison_to_compcode (enum tree_code);
  94 static enum tree_code compcode_to_comparison (enum comparison_code);
  95 static tree combine_comparisons (enum tree_code, enum tree_code,
  96                                  enum tree_code, tree, tree, tree);
  97 static int truth_value_p (enum tree_code);
  98 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
  99 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
 100 static tree eval_subst (tree, tree, tree, tree, tree);
 101 static tree pedantic_omit_one_operand (tree, tree, tree);
 102 static tree distribute_bit_expr (enum tree_code, tree, tree, tree);
 103 static tree make_bit_field_ref (tree, tree, int, int, int);
 104 static tree optimize_bit_field_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 105 static tree decode_field_reference (tree, HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *,
 106                                     enum machine_mode *, int *, int *,
 107                                     tree *, tree *);
 108 static int all_ones_mask_p (tree, int);
 109 static tree sign_bit_p (tree, tree);
 110 static int simple_operand_p (tree);
 111 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
 112 static tree make_range (tree, int *, tree *, tree *);
 113 static tree build_range_check (tree, tree, int, tree, tree);
 114 static int merge_ranges (int *, tree *, tree *, int, tree, tree, int, tree,
 115                          tree);
 116 static tree fold_range_test (tree);
 117 static tree fold_cond_expr_with_comparison (tree, tree, tree, tree);
 118 static tree unextend (tree, int, int, tree);
 119 static tree fold_truthop (enum tree_code, tree, tree, tree);
 120 static tree optimize_minmax_comparison (tree);
 121 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree);
 122 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree);
 123 static int multiple_of_p (tree, tree, tree);
 124 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (tree, enum tree_code,
 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 static tree fold_relational_hi_lo (enum tree_code *, const tree,
 136                                    tree *, tree *);
 137 static bool tree_expr_nonzero_p (tree);
 138
 139 /* We know that A1 + B1 = SUM1, using 2's complement arithmetic and ignoring
 140    overflow.  Suppose A, B and SUM have the same respective signs as A1, B1,
 141    and SUM1.  Then this yields nonzero if overflow occurred during the
 142    addition.
 143
 144    Overflow occurs if A and B have the same sign, but A and SUM differ in
 145    sign.  Use `^' to test whether signs differ, and `< 0' to isolate the
 146    sign.  */
 147 #define OVERFLOW_SUM_SIGN(a, b, sum) ((~((a) ^ (b)) & ((a) ^ (sum))) < 0)
 148 \f
 149 /* To do constant folding on INTEGER_CST nodes requires two-word arithmetic.
 150    We do that by representing the two-word integer in 4 words, with only
 151    HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2 bits stored in each word, as a positive
 152    number.  The value of the word is LOWPART + HIGHPART * BASE.  */
 153
 154 #define LOWPART(x) \
 155   ((x) & (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)) - 1))
 156 #define HIGHPART(x) \
 157   ((unsigned HOST_WIDE_INT) (x) >> HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 158 #define BASE ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 159
 160 /* Unpack a two-word integer into 4 words.
 161    LOW and HI are the integer, as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 162    WORDS points to the array of HOST_WIDE_INTs.  */
 163
 164 static void
 165 encode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT hi)
 166 {
 167   words[0] = LOWPART (low);
 168   words[1] = HIGHPART (low);
 169   words[2] = LOWPART (hi);
 170   words[3] = HIGHPART (hi);
 171 }
 172
 173 /* Pack an array of 4 words into a two-word integer.
 174    WORDS points to the array of words.
 175    The integer is stored into *LOW and *HI as two `HOST_WIDE_INT' pieces.  */
 176
 177 static void
 178 decode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT *low,
 179         HOST_WIDE_INT *hi)
 180 {
 181   *low = words[0] + words[1] * BASE;
 182   *hi = words[2] + words[3] * BASE;
 183 }
 184 \f
 185 /* T is an INT_CST node.  OVERFLOWABLE indicates if we are interested
 186    in overflow of the value, when >0 we are only interested in signed
 187    overflow, for <0 we are interested in any overflow.  OVERFLOWED
 188    indicates whether overflow has already occurred.  CONST_OVERFLOWED
 189    indicates whether constant overflow has already occurred.  We force
 190    T's value to be within range of T's type (by setting to 0 or 1 all
 191    the bits outside the type's range).  We set TREE_OVERFLOWED if,
 192         OVERFLOWED is nonzero,
 193         or OVERFLOWABLE is >0 and signed overflow occurs
 194         or OVERFLOWABLE is <0 and any overflow occurs
 195    We set TREE_CONSTANT_OVERFLOWED if,
 196         CONST_OVERFLOWED is nonzero
 197         or we set TREE_OVERFLOWED.
 198   We return either the original T, or a copy.  */
 199
 200 tree
 201 force_fit_type (tree t, int overflowable,
 202                 bool overflowed, bool overflowed_const)
 203 {
 204   unsigned HOST_WIDE_INT low;
 205   HOST_WIDE_INT high;
 206   unsigned int prec;
 207   int sign_extended_type;
 208
 209   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 210
 211   low = TREE_INT_CST_LOW (t);
 212   high = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 213
 214   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
 215       || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == OFFSET_TYPE)
 216     prec = POINTER_SIZE;
 217   else
 218     prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
 219   /* Size types *are* sign extended.  */
 220   sign_extended_type = (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t))
 221                         || (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
 222                             && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (t))));
 223
 224   /* First clear all bits that are beyond the type's precision.  */
 225
 226   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 227     ;
 228   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 229     high &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 230   else
 231     {
 232       high = 0;
 233       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 234         low &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 235     }
 236
 237   if (!sign_extended_type)
 238     /* No sign extension */;
 239   else if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 240     /* Correct width already.  */;
 241   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 242     {
 243       /* Sign extend top half? */
 244       if (high & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1
 245                   << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
 246         high |= (HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 247     }
 248   else if (prec == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 249     {
 250       if ((HOST_WIDE_INT)low < 0)
 251         high = -1;
 252     }
 253   else
 254     {
 255       /* Sign extend bottom half? */
 256       if (low & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1 << (prec - 1)))
 257         {
 258           high = -1;
 259           low |= (HOST_WIDE_INT)(-1) << prec;
 260         }
 261     }
 262
 263   /* If the value changed, return a new node.  */
 264   if (overflowed || overflowed_const
 265       || low != TREE_INT_CST_LOW (t) || high != TREE_INT_CST_HIGH (t))
 266     {
 267       t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (t), low, high);
 268
 269       if (overflowed
 270           || overflowable < 0
 271           || (overflowable > 0 && sign_extended_type))
 272         {
 273           t = copy_node (t);
 274           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
 275           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 276         }
 277       else if (overflowed_const)
 278         {
 279           t = copy_node (t);
 280           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 281         }
 282     }
 283
 284   return t;
 285 }
 286 \f
 287 /* Add two doubleword integers with doubleword result.
 288    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 289    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 290    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 291
 292 int
 293 add_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 294             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 295             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 296 {
 297   unsigned HOST_WIDE_INT l;
 298   HOST_WIDE_INT h;
 299
 300   l = l1 + l2;
 301   h = h1 + h2 + (l < l1);
 302
 303   *lv = l;
 304   *hv = h;
 305   return OVERFLOW_SUM_SIGN (h1, h2, h);
 306 }
 307
 308 /* Negate a doubleword integer with doubleword result.
 309    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 310    The argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces in L1 and H1.
 311    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 312
 313 int
 314 neg_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 315             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 316 {
 317   if (l1 == 0)
 318     {
 319       *lv = 0;
 320       *hv = - h1;
 321       return (*hv & h1) < 0;
 322     }
 323   else
 324     {
 325       *lv = -l1;
 326       *hv = ~h1;
 327       return 0;
 328     }
 329 }
 330 \f
 331 /* Multiply two doubleword integers with doubleword result.
 332    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 333    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 334    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 335    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 336
 337 int
 338 mul_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 339             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 340             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 341 {
 342   HOST_WIDE_INT arg1[4];
 343   HOST_WIDE_INT arg2[4];
 344   HOST_WIDE_INT prod[4 * 2];
 345   unsigned HOST_WIDE_INT carry;
 346   int i, j, k;
 347   unsigned HOST_WIDE_INT toplow, neglow;
 348   HOST_WIDE_INT tophigh, neghigh;
 349
 350   encode (arg1, l1, h1);
 351   encode (arg2, l2, h2);
 352
 353   memset (prod, 0, sizeof prod);
 354
 355   for (i = 0; i < 4; i++)
 356     {
 357       carry = 0;
 358       for (j = 0; j < 4; j++)
 359         {
 360           k = i + j;
 361           /* This product is <= 0xFFFE0001, the sum <= 0xFFFF0000.  */
 362           carry += arg1[i] * arg2[j];
 363           /* Since prod[p] < 0xFFFF, this sum <= 0xFFFFFFFF.  */
 364           carry += prod[k];
 365           prod[k] = LOWPART (carry);
 366           carry = HIGHPART (carry);
 367         }
 368       prod[i + 4] = carry;
 369     }
 370
 371   decode (prod, lv, hv);        /* This ignores prod[4] through prod[4*2-1] */
 372
 373   /* Check for overflow by calculating the top half of the answer in full;
 374      it should agree with the low half's sign bit.  */
 375   decode (prod + 4, &toplow, &tophigh);
 376   if (h1 < 0)
 377     {
 378       neg_double (l2, h2, &neglow, &neghigh);
 379       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 380     }
 381   if (h2 < 0)
 382     {
 383       neg_double (l1, h1, &neglow, &neghigh);
 384       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 385     }
 386   return (*hv < 0 ? ~(toplow & tophigh) : toplow | tophigh) != 0;
 387 }
 388 \f
 389 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 390    keeping only PREC bits of result.
 391    Shift right if COUNT is negative.
 392    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 393    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 394
 395 void
 396 lshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 397                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 398                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv, int arith)
 399 {
 400   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 401
 402   if (count < 0)
 403     {
 404       rshift_double (l1, h1, -count, prec, lv, hv, arith);
 405       return;
 406     }
 407
 408   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 409     count %= prec;
 410
 411   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 412     {
 413       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 414          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 415       *hv = 0;
 416       *lv = 0;
 417     }
 418   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 419     {
 420       *hv = l1 << (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 421       *lv = 0;
 422     }
 423   else
 424     {
 425       *hv = (((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << count)
 426              | (l1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) >> 1));
 427       *lv = l1 << count;
 428     }
 429
 430   /* Sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 431
 432   signmask = -((prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 433                 ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) *hv
 434                    >> (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 435                 : (*lv >> (prec - 1))) & 1);
 436
 437   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 438     ;
 439   else if (prec >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 440     {
 441       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 442       *hv |= signmask << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 443     }
 444   else
 445     {
 446       *hv = signmask;
 447       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 448       *lv |= signmask << prec;
 449     }
 450 }
 451
 452 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 right by COUNT places
 453    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 454    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 455    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 456
 457 void
 458 rshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 459                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 460                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv,
 461                int arith)
 462 {
 463   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 464
 465   signmask = (arith
 466               ? -((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 467               : 0);
 468
 469   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 470     count %= prec;
 471
 472   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 473     {
 474       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 475          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 476       *hv = 0;
 477       *lv = 0;
 478     }
 479   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 480     {
 481       *hv = 0;
 482       *lv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 483     }
 484   else
 485     {
 486       *hv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> count;
 487       *lv = ((l1 >> count)
 488              | ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) << 1));
 489     }
 490
 491   /* Zero / sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 492
 493   if (count >= (HOST_WIDE_INT)prec)
 494     {
 495       *hv = signmask;
 496       *lv = signmask;
 497     }
 498   else if ((prec - count) >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 499     ;
 500   else if ((prec - count) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 501     {
 502       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 503       *hv |= signmask << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 504     }
 505   else
 506     {
 507       *hv = signmask;
 508       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count));
 509       *lv |= signmask << (prec - count);
 510     }
 511 }
 512 \f
 513 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 514    keeping only PREC bits of result.
 515    Rotate right if COUNT is negative.
 516    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 517
 518 void
 519 lrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 520                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 521                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 522 {
 523   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 524   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 525
 526   count %= prec;
 527   if (count < 0)
 528     count += prec;
 529
 530   lshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 531   rshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 532   *lv = s1l | s2l;
 533   *hv = s1h | s2h;
 534 }
 535
 536 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 537    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 538    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 539
 540 void
 541 rrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 542                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 543                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 544 {
 545   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 546   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 547
 548   count %= prec;
 549   if (count < 0)
 550     count += prec;
 551
 552   rshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 553   lshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 554   *lv = s1l | s2l;
 555   *hv = s1h | s2h;
 556 }
 557 \f
 558 /* Divide doubleword integer LNUM, HNUM by doubleword integer LDEN, HDEN
 559    for a quotient (stored in *LQUO, *HQUO) and remainder (in *LREM, *HREM).
 560    CODE is a tree code for a kind of division, one of
 561    TRUNC_DIV_EXPR, FLOOR_DIV_EXPR, CEIL_DIV_EXPR, ROUND_DIV_EXPR
 562    or EXACT_DIV_EXPR
 563    It controls how the quotient is rounded to an integer.
 564    Return nonzero if the operation overflows.
 565    UNS nonzero says do unsigned division.  */
 566
 567 int
 568 div_and_round_double (enum tree_code code, int uns,
 569                       unsigned HOST_WIDE_INT lnum_orig, /* num == numerator == dividend */
 570                       HOST_WIDE_INT hnum_orig,
 571                       unsigned HOST_WIDE_INT lden_orig, /* den == denominator == divisor */
 572                       HOST_WIDE_INT hden_orig,
 573                       unsigned HOST_WIDE_INT *lquo,
 574                       HOST_WIDE_INT *hquo, unsigned HOST_WIDE_INT *lrem,
 575                       HOST_WIDE_INT *hrem)
 576 {
 577   int quo_neg = 0;
 578   HOST_WIDE_INT num[4 + 1];     /* extra element for scaling.  */
 579   HOST_WIDE_INT den[4], quo[4];
 580   int i, j;
 581   unsigned HOST_WIDE_INT work;
 582   unsigned HOST_WIDE_INT carry = 0;
 583   unsigned HOST_WIDE_INT lnum = lnum_orig;
 584   HOST_WIDE_INT hnum = hnum_orig;
 585   unsigned HOST_WIDE_INT lden = lden_orig;
 586   HOST_WIDE_INT hden = hden_orig;
 587   int overflow = 0;
 588
 589   if (hden == 0 && lden == 0)
 590     overflow = 1, lden = 1;
 591
 592   /* Calculate quotient sign and convert operands to unsigned.  */
 593   if (!uns)
 594     {
 595       if (hnum < 0)
 596         {
 597           quo_neg = ~ quo_neg;
 598           /* (minimum integer) / (-1) is the only overflow case.  */
 599           if (neg_double (lnum, hnum, &lnum, &hnum)
 600               && ((HOST_WIDE_INT) lden & hden) == -1)
 601             overflow = 1;
 602         }
 603       if (hden < 0)
 604         {
 605           quo_neg = ~ quo_neg;
 606           neg_double (lden, hden, &lden, &hden);
 607         }
 608     }
 609
 610   if (hnum == 0 && hden == 0)
 611     {                           /* single precision */
 612       *hquo = *hrem = 0;
 613       /* This unsigned division rounds toward zero.  */
 614       *lquo = lnum / lden;
 615       goto finish_up;
 616     }
 617
 618   if (hnum == 0)
 619     {                           /* trivial case: dividend < divisor */
 620       /* hden != 0 already checked.  */
 621       *hquo = *lquo = 0;
 622       *hrem = hnum;
 623       *lrem = lnum;
 624       goto finish_up;
 625     }
 626
 627   memset (quo, 0, sizeof quo);
 628
 629   memset (num, 0, sizeof num);  /* to zero 9th element */
 630   memset (den, 0, sizeof den);
 631
 632   encode (num, lnum, hnum);
 633   encode (den, lden, hden);
 634
 635   /* Special code for when the divisor < BASE.  */
 636   if (hden == 0 && lden < (unsigned HOST_WIDE_INT) BASE)
 637     {
 638       /* hnum != 0 already checked.  */
 639       for (i = 4 - 1; i >= 0; i--)
 640         {
 641           work = num[i] + carry * BASE;
 642           quo[i] = work / lden;
 643           carry = work % lden;
 644         }
 645     }
 646   else
 647     {
 648       /* Full double precision division,
 649          with thanks to Don Knuth's "Seminumerical Algorithms".  */
 650       int num_hi_sig, den_hi_sig;
 651       unsigned HOST_WIDE_INT quo_est, scale;
 652
 653       /* Find the highest nonzero divisor digit.  */
 654       for (i = 4 - 1;; i--)
 655         if (den[i] != 0)
 656           {
 657             den_hi_sig = i;
 658             break;
 659           }
 660
 661       /* Insure that the first digit of the divisor is at least BASE/2.
 662          This is required by the quotient digit estimation algorithm.  */
 663
 664       scale = BASE / (den[den_hi_sig] + 1);
 665       if (scale > 1)
 666         {               /* scale divisor and dividend */
 667           carry = 0;
 668           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 669             {
 670               work = (num[i] * scale) + carry;
 671               num[i] = LOWPART (work);
 672               carry = HIGHPART (work);
 673             }
 674
 675           num[4] = carry;
 676           carry = 0;
 677           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 678             {
 679               work = (den[i] * scale) + carry;
 680               den[i] = LOWPART (work);
 681               carry = HIGHPART (work);
 682               if (den[i] != 0) den_hi_sig = i;
 683             }
 684         }
 685
 686       num_hi_sig = 4;
 687
 688       /* Main loop */
 689       for (i = num_hi_sig - den_hi_sig - 1; i >= 0; i--)
 690         {
 691           /* Guess the next quotient digit, quo_est, by dividing the first
 692              two remaining dividend digits by the high order quotient digit.
 693              quo_est is never low and is at most 2 high.  */
 694           unsigned HOST_WIDE_INT tmp;
 695
 696           num_hi_sig = i + den_hi_sig + 1;
 697           work = num[num_hi_sig] * BASE + num[num_hi_sig - 1];
 698           if (num[num_hi_sig] != den[den_hi_sig])
 699             quo_est = work / den[den_hi_sig];
 700           else
 701             quo_est = BASE - 1;
 702
 703           /* Refine quo_est so it's usually correct, and at most one high.  */
 704           tmp = work - quo_est * den[den_hi_sig];
 705           if (tmp < BASE
 706               && (den[den_hi_sig - 1] * quo_est
 707                   > (tmp * BASE + num[num_hi_sig - 2])))
 708             quo_est--;
 709
 710           /* Try QUO_EST as the quotient digit, by multiplying the
 711              divisor by QUO_EST and subtracting from the remaining dividend.
 712              Keep in mind that QUO_EST is the I - 1st digit.  */
 713
 714           carry = 0;
 715           for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 716             {
 717               work = quo_est * den[j] + carry;
 718               carry = HIGHPART (work);
 719               work = num[i + j] - LOWPART (work);
 720               num[i + j] = LOWPART (work);
 721               carry += HIGHPART (work) != 0;
 722             }
 723
 724           /* If quo_est was high by one, then num[i] went negative and
 725              we need to correct things.  */
 726           if (num[num_hi_sig] < (HOST_WIDE_INT) carry)
 727             {
 728               quo_est--;
 729               carry = 0;                /* add divisor back in */
 730               for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 731                 {
 732                   work = num[i + j] + den[j] + carry;
 733                   carry = HIGHPART (work);
 734                   num[i + j] = LOWPART (work);
 735                 }
 736
 737               num [num_hi_sig] += carry;
 738             }
 739
 740           /* Store the quotient digit.  */
 741           quo[i] = quo_est;
 742         }
 743     }
 744
 745   decode (quo, lquo, hquo);
 746
 747  finish_up:
 748   /* If result is negative, make it so.  */
 749   if (quo_neg)
 750     neg_double (*lquo, *hquo, lquo, hquo);
 751
 752   /* Compute trial remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 753   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 754   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 755   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 756
 757   switch (code)
 758     {
 759     case TRUNC_DIV_EXPR:
 760     case TRUNC_MOD_EXPR:        /* round toward zero */
 761     case EXACT_DIV_EXPR:        /* for this one, it shouldn't matter */
 762       return overflow;
 763
 764     case FLOOR_DIV_EXPR:
 765     case FLOOR_MOD_EXPR:        /* round toward negative infinity */
 766       if (quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))   /* ratio < 0 && rem != 0 */
 767         {
 768           /* quo = quo - 1;  */
 769           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT)  -1,
 770                       lquo, hquo);
 771         }
 772       else
 773         return overflow;
 774       break;
 775
 776     case CEIL_DIV_EXPR:
 777     case CEIL_MOD_EXPR:         /* round toward positive infinity */
 778       if (!quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))  /* ratio > 0 && rem != 0 */
 779         {
 780           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 781                       lquo, hquo);
 782         }
 783       else
 784         return overflow;
 785       break;
 786
 787     case ROUND_DIV_EXPR:
 788     case ROUND_MOD_EXPR:        /* round to closest integer */
 789       {
 790         unsigned HOST_WIDE_INT labs_rem = *lrem;
 791         HOST_WIDE_INT habs_rem = *hrem;
 792         unsigned HOST_WIDE_INT labs_den = lden, ltwice;
 793         HOST_WIDE_INT habs_den = hden, htwice;
 794
 795         /* Get absolute values.  */
 796         if (*hrem < 0)
 797           neg_double (*lrem, *hrem, &labs_rem, &habs_rem);
 798         if (hden < 0)
 799           neg_double (lden, hden, &labs_den, &habs_den);
 800
 801         /* If (2 * abs (lrem) >= abs (lden)) */
 802         mul_double ((HOST_WIDE_INT) 2, (HOST_WIDE_INT) 0,
 803                     labs_rem, habs_rem, &ltwice, &htwice);
 804
 805         if (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 806              < (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 807             || (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 808                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 809                 && (labs_den < ltwice)))
 810           {
 811             if (*hquo < 0)
 812               /* quo = quo - 1;  */
 813               add_double (*lquo, *hquo,
 814                           (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT) -1, lquo, hquo);
 815             else
 816               /* quo = quo + 1; */
 817               add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 818                           lquo, hquo);
 819           }
 820         else
 821           return overflow;
 822       }
 823       break;
 824
 825     default:
 826       gcc_unreachable ();
 827     }
 828
 829   /* Compute true remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 830   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 831   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 832   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 833   return overflow;
 834 }
 835 \f
 836 /* Return true if built-in mathematical function specified by CODE
 837    preserves the sign of it argument, i.e. -f(x) == f(-x).  */
 838
 839 static bool
 840 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
 841 {
 842   switch (code)
 843     {
 844     case BUILT_IN_ASIN:
 845     case BUILT_IN_ASINF:
 846     case BUILT_IN_ASINL:
 847     case BUILT_IN_ATAN:
 848     case BUILT_IN_ATANF:
 849     case BUILT_IN_ATANL:
 850     case BUILT_IN_SIN:
 851     case BUILT_IN_SINF:
 852     case BUILT_IN_SINL:
 853     case BUILT_IN_TAN:
 854     case BUILT_IN_TANF:
 855     case BUILT_IN_TANL:
 856       return true;
 857
 858     default:
 859       break;
 860     }
 861   return false;
 862 }
 863
 864 /* Check whether we may negate an integer constant T without causing
 865    overflow.  */
 866
 867 bool
 868 may_negate_without_overflow_p (tree t)
 869 {
 870   unsigned HOST_WIDE_INT val;
 871   unsigned int prec;
 872   tree type;
 873
 874   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 875
 876   type = TREE_TYPE (t);
 877   if (TYPE_UNSIGNED (type))
 878     return false;
 879
 880   prec = TYPE_PRECISION (type);
 881   if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 882     {
 883       if (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0)
 884         return true;
 885       prec -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
 886       val = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 887     }
 888   else
 889     val = TREE_INT_CST_LOW (t);
 890   if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 891     val &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1;
 892   return val != ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1));
 893 }
 894
 895 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
 896    the function negate_expr.  */
 897
 898 static bool
 899 negate_expr_p (tree t)
 900 {
 901   tree type;
 902
 903   if (t == 0)
 904     return false;
 905
 906   type = TREE_TYPE (t);
 907
 908   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 909   switch (TREE_CODE (t))
 910     {
 911     case INTEGER_CST:
 912       if (TYPE_UNSIGNED (type) || ! flag_trapv)
 913         return true;
 914
 915       /* Check that -CST will not overflow type.  */
 916       return may_negate_without_overflow_p (t);
 917
 918     case REAL_CST:
 919     case NEGATE_EXPR:
 920       return true;
 921
 922     case COMPLEX_CST:
 923       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
 924              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
 925
 926     case PLUS_EXPR:
 927       if (FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_unsafe_math_optimizations)
 928         return false;
 929       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 930       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 931           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 932                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
 933         return true;
 934       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
 935       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 936
 937     case MINUS_EXPR:
 938       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
 939       return (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 940              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 941                                     TREE_OPERAND (t, 1));
 942
 943     case MULT_EXPR:
 944       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
 945         break;
 946
 947       /* Fall through.  */
 948
 949     case RDIV_EXPR:
 950       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
 951         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 952                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 953       break;
 954
 955     case NOP_EXPR:
 956       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
 957       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
 958         {
 959           tree tem = strip_float_extensions (t);
 960           if (tem != t)
 961             return negate_expr_p (tem);
 962         }
 963       break;
 964
 965     case CALL_EXPR:
 966       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
 967       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
 968         return negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
 969       break;
 970
 971     case RSHIFT_EXPR:
 972       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
 973       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
 974         {
 975           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
 976           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
 977               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
 978                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
 979             return true;
 980         }
 981       break;
 982
 983     default:
 984       break;
 985     }
 986   return false;
 987 }
 988
 989 /* Given T, an expression, return the negation of T.  Allow for T to be
 990    null, in which case return null.  */
 991
 992 static tree
 993 negate_expr (tree t)
 994 {
 995   tree type;
 996   tree tem;
 997
 998   if (t == 0)
 999     return 0;
1000
1001   type = TREE_TYPE (t);
1002   STRIP_SIGN_NOPS (t);
1003
1004   switch (TREE_CODE (t))
1005     {
1006     case INTEGER_CST:
1007       tem = fold_negate_const (t, type);
1008       if (! TREE_OVERFLOW (tem)
1009           || TYPE_UNSIGNED (type)
1010           || ! flag_trapv)
1011         return tem;
1012       break;
1013
1014     case REAL_CST:
1015       tem = fold_negate_const (t, type);
1016       /* Two's complement FP formats, such as c4x, may overflow.  */
1017       if (! TREE_OVERFLOW (tem) || ! flag_trapping_math)
1018         return fold_convert (type, tem);
1019       break;
1020
1021     case COMPLEX_CST:
1022       {
1023         tree rpart = negate_expr (TREE_REALPART (t));
1024         tree ipart = negate_expr (TREE_IMAGPART (t));
1025
1026         if ((TREE_CODE (rpart) == REAL_CST
1027              && TREE_CODE (ipart) == REAL_CST)
1028             || (TREE_CODE (rpart) == INTEGER_CST
1029                 && TREE_CODE (ipart) == INTEGER_CST))
1030           return build_complex (type, rpart, ipart);
1031       }
1032       break;
1033
1034     case NEGATE_EXPR:
1035       return fold_convert (type, TREE_OPERAND (t, 0));
1036
1037     case PLUS_EXPR:
1038       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1039         {
1040           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1041           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
1042               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
1043                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
1044             {
1045               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1));
1046               tem = fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1047                                   tem, TREE_OPERAND (t, 0)));
1048               return fold_convert (type, tem);
1049             }
1050
1051           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
1052           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
1053             {
1054               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0));
1055               tem = fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1056                                   tem, TREE_OPERAND (t, 1)));
1057               return fold_convert (type, tem);
1058             }
1059         }
1060       break;
1061
1062     case MINUS_EXPR:
1063       /* - (A - B) -> B - A  */
1064       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1065           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
1066         return fold_convert (type,
1067                              fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1068                                            TREE_OPERAND (t, 1),
1069                                            TREE_OPERAND (t, 0))));
1070       break;
1071
1072     case MULT_EXPR:
1073       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
1074         break;
1075
1076       /* Fall through.  */
1077
1078     case RDIV_EXPR:
1079       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
1080         {
1081           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1082           if (negate_expr_p (tem))
1083             return fold_convert (type,
1084                                  fold (build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1085                                                TREE_OPERAND (t, 0),
1086                                                negate_expr (tem))));
1087           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1088           if (negate_expr_p (tem))
1089             return fold_convert (type,
1090                                  fold (build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1091                                                negate_expr (tem),
1092                                                TREE_OPERAND (t, 1))));
1093         }
1094       break;
1095
1096     case NOP_EXPR:
1097       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
1098       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1099         {
1100           tem = strip_float_extensions (t);
1101           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
1102             return fold_convert (type, negate_expr (tem));
1103         }
1104       break;
1105
1106     case CALL_EXPR:
1107       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1108       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
1109           && negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1))))
1110         {
1111           tree fndecl, arg, arglist;
1112
1113           fndecl = get_callee_fndecl (t);
1114           arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1115           arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
1116           return build_function_call_expr (fndecl, arglist);
1117         }
1118       break;
1119
1120     case RSHIFT_EXPR:
1121       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1122       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1123         {
1124           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1125           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1126               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1127                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1128             {
1129               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
1130                            ? lang_hooks.types.signed_type (type)
1131                            : lang_hooks.types.unsigned_type (type);
1132               tree temp = fold_convert (ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
1133               temp = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1));
1134               return fold_convert (type, temp);
1135             }
1136         }
1137       break;
1138
1139     default:
1140       break;
1141     }
1142
1143   tem = fold (build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t));
1144   return fold_convert (type, tem);
1145 }
1146 \f
1147 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
1148    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
1149    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
1150    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
1151    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
1152    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
1153    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
1154
1155    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
1156    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
1157    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
1158
1159    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
1160    for which we use *MINUS_LITP instead.
1161
1162    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
1163
1164    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
1165    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
1166
1167 static tree
1168 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
1169             tree *minus_litp, int negate_p)
1170 {
1171   tree var = 0;
1172
1173   *conp = 0;
1174   *litp = 0;
1175   *minus_litp = 0;
1176
1177   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
1178   STRIP_SIGN_NOPS (in);
1179
1180   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST)
1181     *litp = in;
1182   else if (TREE_CODE (in) == code
1183            || (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
1184                /* We can associate addition and subtraction together (even
1185                   though the C standard doesn't say so) for integers because
1186                   the value is not affected.  For reals, the value might be
1187                   affected, so we can't.  */
1188                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
1189                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
1190     {
1191       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
1192       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
1193       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
1194       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
1195
1196       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
1197       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
1198         *litp = op0, op0 = 0;
1199       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
1200         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
1201
1202       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
1203         *conp = op0, op0 = 0;
1204       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
1205         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
1206
1207       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
1208          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
1209       if (op0 != 0 && op1 != 0)
1210         var = in;
1211       else if (op0 != 0)
1212         var = op0;
1213       else
1214         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
1215
1216       /* Now do any needed negations.  */
1217       if (neg_litp_p)
1218         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1219       if (neg_conp_p)
1220         *conp = negate_expr (*conp);
1221       if (neg_var_p)
1222         var = negate_expr (var);
1223     }
1224   else if (TREE_CONSTANT (in))
1225     *conp = in;
1226   else
1227     var = in;
1228
1229   if (negate_p)
1230     {
1231       if (*litp)
1232         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1233       else if (*minus_litp)
1234         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
1235       *conp = negate_expr (*conp);
1236       var = negate_expr (var);
1237     }
1238
1239   return var;
1240 }
1241
1242 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are either
1243    expressions to associate or null.  Return the new expression, if any.  If
1244    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
1245
1246 static tree
1247 associate_trees (tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
1248 {
1249   if (t1 == 0)
1250     return t2;
1251   else if (t2 == 0)
1252     return t1;
1253
1254   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
1255      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
1256      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
1257   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
1258       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
1259     {
1260       if (code == PLUS_EXPR)
1261         {
1262           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
1263             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
1264                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t1, 0)));
1265           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
1266             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t1),
1267                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t2, 0)));
1268           else if (integer_zerop (t2))
1269             return fold_convert (type, t1);
1270         }
1271       else if (code == MINUS_EXPR)
1272         {
1273           if (integer_zerop (t2))
1274             return fold_convert (type, t1);
1275         }
1276
1277       return build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1278                      fold_convert (type, t2));
1279     }
1280
1281   return fold (build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1282                        fold_convert (type, t2)));
1283 }
1284 \f
1285 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
1286    to produce a new constant.
1287
1288    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1289
1290 tree
1291 int_const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1292 {
1293   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
1294   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
1295   unsigned HOST_WIDE_INT low;
1296   HOST_WIDE_INT hi;
1297   unsigned HOST_WIDE_INT garbagel;
1298   HOST_WIDE_INT garbageh;
1299   tree t;
1300   tree type = TREE_TYPE (arg1);
1301   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
1302   int is_sizetype
1303     = (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type));
1304   int overflow = 0;
1305   int no_overflow = 0;
1306
1307   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
1308   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
1309   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
1310   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
1311
1312   switch (code)
1313     {
1314     case BIT_IOR_EXPR:
1315       low = int1l | int2l, hi = int1h | int2h;
1316       break;
1317
1318     case BIT_XOR_EXPR:
1319       low = int1l ^ int2l, hi = int1h ^ int2h;
1320       break;
1321
1322     case BIT_AND_EXPR:
1323       low = int1l & int2l, hi = int1h & int2h;
1324       break;
1325
1326     case RSHIFT_EXPR:
1327       int2l = -int2l;
1328     case LSHIFT_EXPR:
1329       /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1330          The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1331          interpretation ruling is needed.  */
1332       lshift_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1333                      &low, &hi, !uns);
1334       no_overflow = 1;
1335       break;
1336
1337     case RROTATE_EXPR:
1338       int2l = - int2l;
1339     case LROTATE_EXPR:
1340       lrotate_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1341                       &low, &hi);
1342       break;
1343
1344     case PLUS_EXPR:
1345       overflow = add_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1346       break;
1347
1348     case MINUS_EXPR:
1349       neg_double (int2l, int2h, &low, &hi);
1350       add_double (int1l, int1h, low, hi, &low, &hi);
1351       overflow = OVERFLOW_SUM_SIGN (hi, int2h, int1h);
1352       break;
1353
1354     case MULT_EXPR:
1355       overflow = mul_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1356       break;
1357
1358     case TRUNC_DIV_EXPR:
1359     case FLOOR_DIV_EXPR: case CEIL_DIV_EXPR:
1360     case EXACT_DIV_EXPR:
1361       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1362       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1363           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1364           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1365           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1366         {
1367           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
1368             int1l += int2l - 1;
1369
1370           low = int1l / int2l, hi = 0;
1371           break;
1372         }
1373
1374       /* ... fall through ...  */
1375
1376     case ROUND_DIV_EXPR:
1377       if (int2h == 0 && int2l == 1)
1378         {
1379           low = int1l, hi = int1h;
1380           break;
1381         }
1382       if (int1l == int2l && int1h == int2h
1383           && ! (int1l == 0 && int1h == 0))
1384         {
1385           low = 1, hi = 0;
1386           break;
1387         }
1388       overflow = div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
1389                                        &low, &hi, &garbagel, &garbageh);
1390       break;
1391
1392     case TRUNC_MOD_EXPR:
1393     case FLOOR_MOD_EXPR: case CEIL_MOD_EXPR:
1394       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1395       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1396           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1397           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1398           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1399         {
1400           if (code == CEIL_MOD_EXPR)
1401             int1l += int2l - 1;
1402           low = int1l % int2l, hi = 0;
1403           break;
1404         }
1405
1406       /* ... fall through ...  */
1407
1408     case ROUND_MOD_EXPR:
1409       overflow = div_and_round_double (code, uns,
1410                                        int1l, int1h, int2l, int2h,
1411                                        &garbagel, &garbageh, &low, &hi);
1412       break;
1413
1414     case MIN_EXPR:
1415     case MAX_EXPR:
1416       if (uns)
1417         low = (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1418                 < (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1419                || (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1420                     == (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1421                    && int1l < int2l));
1422       else
1423         low = (int1h < int2h
1424                || (int1h == int2h && int1l < int2l));
1425
1426       if (low == (code == MIN_EXPR))
1427         low = int1l, hi = int1h;
1428       else
1429         low = int2l, hi = int2h;
1430       break;
1431
1432     default:
1433       gcc_unreachable ();
1434     }
1435
1436   t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg1), low, hi);
1437
1438   if (notrunc)
1439     {
1440       /* Propagate overflow flags ourselves.  */
1441       if (((!uns || is_sizetype) && overflow)
1442           | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2))
1443         {
1444           t = copy_node (t);
1445           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1446           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1447         }
1448       else if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2))
1449         {
1450           t = copy_node (t);
1451           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1452         }
1453     }
1454   else
1455     t = force_fit_type (t, 1,
1456                         ((!uns || is_sizetype) && overflow)
1457                         | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2),
1458                         TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1459                         | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2));
1460
1461   return t;
1462 }
1463
1464 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1465    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1466    are the same kind of constant and the same machine mode.
1467
1468    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1469
1470 static tree
1471 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1472 {
1473   STRIP_NOPS (arg1);
1474   STRIP_NOPS (arg2);
1475
1476   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1477     return int_const_binop (code, arg1, arg2, notrunc);
1478
1479   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1480     {
1481       enum machine_mode mode;
1482       REAL_VALUE_TYPE d1;
1483       REAL_VALUE_TYPE d2;
1484       REAL_VALUE_TYPE value;
1485       REAL_VALUE_TYPE result;
1486       bool inexact;
1487       tree t, type;
1488
1489       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1490       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1491
1492       type = TREE_TYPE (arg1);
1493       mode = TYPE_MODE (type);
1494
1495       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1496          either operand is a NaN.  */
1497       if (HONOR_SNANS (mode)
1498           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1499         return NULL_TREE;
1500
1501       /* Don't perform operation if it would raise a division
1502          by zero exception.  */
1503       if (code == RDIV_EXPR
1504           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1505           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1506         return NULL_TREE;
1507
1508       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1509          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1510       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1511         return arg1;
1512       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1513         return arg2;
1514
1515       inexact = real_arithmetic (&value, code, &d1, &d2);
1516       real_convert (&result, mode, &value);
1517
1518       /* Don't constant fold this floating point operation if the
1519          result may dependent upon the run-time rounding mode and
1520          flag_rounding_math is set, or if GCC's software emulation
1521          is unable to accurately represent the result.  */
1522
1523       if ((flag_rounding_math
1524            || (REAL_MODE_FORMAT_COMPOSITE_P (mode)
1525                && !flag_unsafe_math_optimizations))
1526           && (inexact || !real_identical (&result, &value)))
1527         return NULL_TREE;
1528
1529       t = build_real (type, result);
1530
1531       TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2);
1532       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1533         = TREE_OVERFLOW (t)
1534           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1535           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2);
1536       return t;
1537     }
1538   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
1539     {
1540       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1541       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1542       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1543       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1544       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1545       tree t;
1546
1547       switch (code)
1548         {
1549         case PLUS_EXPR:
1550           t = build_complex (type,
1551                              const_binop (PLUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1552                              const_binop (PLUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1553           break;
1554
1555         case MINUS_EXPR:
1556           t = build_complex (type,
1557                              const_binop (MINUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1558                              const_binop (MINUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1559           break;
1560
1561         case MULT_EXPR:
1562           t = build_complex (type,
1563                              const_binop (MINUS_EXPR,
1564                                           const_binop (MULT_EXPR,
1565                                                        r1, r2, notrunc),
1566                                           const_binop (MULT_EXPR,
1567                                                        i1, i2, notrunc),
1568                                           notrunc),
1569                              const_binop (PLUS_EXPR,
1570                                           const_binop (MULT_EXPR,
1571                                                        r1, i2, notrunc),
1572                                           const_binop (MULT_EXPR,
1573                                                        i1, r2, notrunc),
1574                                           notrunc));
1575           break;
1576
1577         case RDIV_EXPR:
1578           {
1579             tree magsquared
1580               = const_binop (PLUS_EXPR,
1581                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2, notrunc),
1582                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2, notrunc),
1583                              notrunc);
1584
1585             t = build_complex (type,
1586                                const_binop
1587                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1588                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1589                                 const_binop (PLUS_EXPR,
1590                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, r2,
1591                                                           notrunc),
1592                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, i2,
1593                                                           notrunc),
1594                                              notrunc),
1595                                 magsquared, notrunc),
1596                                const_binop
1597                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1598                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1599                                 const_binop (MINUS_EXPR,
1600                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, r2,
1601                                                           notrunc),
1602                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, i2,
1603                                                           notrunc),
1604                                              notrunc),
1605                                 magsquared, notrunc));
1606           }
1607           break;
1608
1609         default:
1610           gcc_unreachable ();
1611         }
1612       return t;
1613     }
1614   return 0;
1615 }
1616
1617 /* Create a size type INT_CST node with NUMBER sign extended.  KIND
1618    indicates which particular sizetype to create.  */
1619
1620 tree
1621 size_int_kind (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1622 {
1623   return build_int_cst (sizetype_tab[(int) kind], number);
1624 }
1625 \f
1626 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1627    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1628    Both must be the same type integer type and it must be a size type.
1629    If the operands are constant, so is the result.  */
1630
1631 tree
1632 size_binop (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1633 {
1634   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1635
1636   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1637               && type == TREE_TYPE (arg1));
1638
1639   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1640   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1641     {
1642       /* And some specific cases even faster than that.  */
1643       if (code == PLUS_EXPR && integer_zerop (arg0))
1644         return arg1;
1645       else if ((code == MINUS_EXPR || code == PLUS_EXPR)
1646                && integer_zerop (arg1))
1647         return arg0;
1648       else if (code == MULT_EXPR && integer_onep (arg0))
1649         return arg1;
1650
1651       /* Handle general case of two integer constants.  */
1652       return int_const_binop (code, arg0, arg1, 0);
1653     }
1654
1655   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1656     return error_mark_node;
1657
1658   return fold (build2 (code, type, arg0, arg1));
1659 }
1660
1661 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1662    compute the difference between the two values.  Return the value
1663    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1664
1665 tree
1666 size_diffop (tree arg0, tree arg1)
1667 {
1668   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1669   tree ctype;
1670
1671   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1672               && type == TREE_TYPE (arg1));
1673
1674   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1675   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1676     return size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1677
1678   ctype = type == bitsizetype ? sbitsizetype : ssizetype;
1679
1680   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1681      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1682      overflow in the subtraction.  */
1683   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1684     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, arg0),
1685                        fold_convert (ctype, arg1));
1686
1687   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1688      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1689      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1690      of zero while we're here.  */
1691   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1692     return fold_convert (ctype, integer_zero_node);
1693   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1694     return fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1695   else
1696     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, integer_zero_node),
1697                        fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR,
1698                                                         arg1, arg0)));
1699 }
1700 \f
1701 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of an
1702    INTEGER_CST to another integer type.  */
1703
1704 static tree
1705 fold_convert_const_int_from_int (tree type, tree arg1)
1706 {
1707   tree t;
1708
1709   /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1710      appropriately sign-extended or truncated.  */
1711   t = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (arg1),
1712                           TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
1713
1714   t = force_fit_type (t,
1715                       /* Don't set the overflow when
1716                          converting a pointer  */
1717                       !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)),
1718                       (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
1719                        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1720                            < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
1721                       | TREE_OVERFLOW (arg1),
1722                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1723
1724   return t;
1725 }
1726
1727 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1728    to an integer type.  */
1729
1730 static tree
1731 fold_convert_const_int_from_real (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1732 {
1733   int overflow = 0;
1734   tree t;
1735
1736   /* The following code implements the floating point to integer
1737      conversion rules required by the Java Language Specification,
1738      that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1739      the target precision saturate, i.e. values greater than
1740      INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1741      are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1742      C and C++ standards that simply state that the behavior of
1743      FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1744
1745   HOST_WIDE_INT high, low;
1746   REAL_VALUE_TYPE r;
1747   REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1748
1749   switch (code)
1750     {
1751     case FIX_TRUNC_EXPR:
1752       real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1753       break;
1754
1755     case FIX_CEIL_EXPR:
1756       real_ceil (&r, VOIDmode, &x);
1757       break;
1758
1759     case FIX_FLOOR_EXPR:
1760       real_floor (&r, VOIDmode, &x);
1761       break;
1762
1763     case FIX_ROUND_EXPR:
1764       real_round (&r, VOIDmode, &x);
1765       break;
1766
1767     default:
1768       gcc_unreachable ();
1769     }
1770
1771   /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1772   if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1773     {
1774       overflow = 1;
1775       high = 0;
1776       low = 0;
1777     }
1778
1779   /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1780      upper bound.  */
1781
1782   if (! overflow)
1783     {
1784       tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1785       REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1786       if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1787         {
1788           overflow = 1;
1789           high = TREE_INT_CST_HIGH (lt);
1790           low = TREE_INT_CST_LOW (lt);
1791         }
1792     }
1793
1794   if (! overflow)
1795     {
1796       tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1797       if (ut)
1798         {
1799           REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1800           if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1801             {
1802               overflow = 1;
1803               high = TREE_INT_CST_HIGH (ut);
1804               low = TREE_INT_CST_LOW (ut);
1805             }
1806         }
1807     }
1808
1809   if (! overflow)
1810     REAL_VALUE_TO_INT (&low, &high, r);
1811
1812   t = build_int_cst_wide (type, low, high);
1813
1814   t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg1),
1815                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1816   return t;
1817 }
1818
1819 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1820    to another floating point type.  */
1821
1822 static tree
1823 fold_convert_const_real_from_real (tree type, tree arg1)
1824 {
1825   REAL_VALUE_TYPE value;
1826   tree t;
1827
1828   real_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_REAL_CST (arg1));
1829   t = build_real (type, value);
1830
1831   TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
1832   TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1833     = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1834   return t;
1835 }
1836
1837 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
1838    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
1839
1840 static tree
1841 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1842 {
1843   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
1844     return arg1;
1845
1846   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type))
1847     {
1848       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1849         return fold_convert_const_int_from_int (type, arg1);
1850       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1851         return fold_convert_const_int_from_real (code, type, arg1);
1852     }
1853   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1854     {
1855       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1856         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
1857       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1858         return fold_convert_const_real_from_real (type, arg1);
1859     }
1860   return NULL_TREE;
1861 }
1862
1863 /* Construct a vector of zero elements of vector type TYPE.  */
1864
1865 static tree
1866 build_zero_vector (tree type)
1867 {
1868   tree elem, list;
1869   int i, units;
1870
1871   elem = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), integer_zero_node);
1872   units = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1873
1874   list = NULL_TREE;
1875   for (i = 0; i < units; i++)
1876     list = tree_cons (NULL_TREE, elem, list);
1877   return build_vector (type, list);
1878 }
1879
1880 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
1881    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
1882
1883 tree
1884 fold_convert (tree type, tree arg)
1885 {
1886   tree orig = TREE_TYPE (arg);
1887   tree tem;
1888
1889   if (type == orig)
1890     return arg;
1891
1892   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
1893       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
1894       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
1895     return error_mark_node;
1896
1897   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig)
1898       || lang_hooks.types_compatible_p (TYPE_MAIN_VARIANT (type),
1899                                         TYPE_MAIN_VARIANT (orig)))
1900     return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1901
1902   switch (TREE_CODE (type))
1903     {
1904     case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
1905     case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1906     case OFFSET_TYPE:
1907       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1908         {
1909           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1910           if (tem != NULL_TREE)
1911             return tem;
1912         }
1913       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
1914           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
1915         return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1916       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1917         {
1918           tem = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1919           return fold_convert (type, tem);
1920         }
1921       gcc_assert (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
1922                   && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
1923       return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1924
1925     case REAL_TYPE:
1926       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1927         {
1928           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
1929           if (tem != NULL_TREE)
1930             return tem;
1931         }
1932       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
1933         {
1934           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1935           if (tem != NULL_TREE)
1936             return tem;
1937         }
1938
1939       switch (TREE_CODE (orig))
1940         {
1941         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
1942         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
1943         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1944           return fold (build1 (FLOAT_EXPR, type, arg));
1945
1946         case REAL_TYPE:
1947           return fold (build1 (flag_float_store ? CONVERT_EXPR : NOP_EXPR,
1948                                type, arg));
1949
1950         case COMPLEX_TYPE:
1951           tem = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1952           return fold_convert (type, tem);
1953
1954         default:
1955           gcc_unreachable ();
1956         }
1957
1958     case COMPLEX_TYPE:
1959       switch (TREE_CODE (orig))
1960         {
1961         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
1962         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
1963         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1964         case REAL_TYPE:
1965           return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
1966                          fold_convert (TREE_TYPE (type), arg),
1967                          fold_convert (TREE_TYPE (type), integer_zero_node));
1968         case COMPLEX_TYPE:
1969           {
1970             tree rpart, ipart;
1971
1972             if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
1973               {
1974                 rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 0));
1975                 ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 1));
1976                 return fold (build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart));
1977               }
1978
1979             arg = save_expr (arg);
1980             rpart = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1981             ipart = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1982             rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), rpart);
1983             ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), ipart);
1984             return fold (build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart));
1985           }
1986
1987         default:
1988           gcc_unreachable ();
1989         }
1990
1991     case VECTOR_TYPE:
1992       if (integer_zerop (arg))
1993         return build_zero_vector (type);
1994       gcc_assert (tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
1995       gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
1996                   || TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE);
1997       return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1998
1999     case VOID_TYPE:
2000       return fold (build1 (CONVERT_EXPR, type, fold_ignored_result (arg)));
2001
2002     default:
2003       gcc_unreachable ();
2004     }
2005 }
2006 \f
2007 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
2008
2009 tree
2010 non_lvalue (tree x)
2011 {
2012   /* While we are in GIMPLE, NON_LVALUE_EXPR doesn't mean anything to
2013      us.  */
2014   if (in_gimple_form)
2015     return x;
2016
2017   /* We only need to wrap lvalue tree codes.  */
2018   switch (TREE_CODE (x))
2019   {
2020   case VAR_DECL:
2021   case PARM_DECL:
2022   case RESULT_DECL:
2023   case LABEL_DECL:
2024   case FUNCTION_DECL:
2025   case SSA_NAME:
2026
2027   case COMPONENT_REF:
2028   case INDIRECT_REF:
2029   case ALIGN_INDIRECT_REF:
2030   case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2031   case ARRAY_REF:
2032   case ARRAY_RANGE_REF:
2033   case BIT_FIELD_REF:
2034   case OBJ_TYPE_REF:
2035
2036   case REALPART_EXPR:
2037   case IMAGPART_EXPR:
2038   case PREINCREMENT_EXPR:
2039   case PREDECREMENT_EXPR:
2040   case SAVE_EXPR:
2041   case TRY_CATCH_EXPR:
2042   case WITH_CLEANUP_EXPR:
2043   case COMPOUND_EXPR:
2044   case MODIFY_EXPR:
2045   case TARGET_EXPR:
2046   case COND_EXPR:
2047   case BIND_EXPR:
2048   case MIN_EXPR:
2049   case MAX_EXPR:
2050     break;
2051
2052   default:
2053     /* Assume the worst for front-end tree codes.  */
2054     if ((int)TREE_CODE (x) >= NUM_TREE_CODES)
2055       break;
2056     return x;
2057   }
2058   return build1 (NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2059 }
2060
2061 /* Nonzero means lvalues are limited to those valid in pedantic ANSI C.
2062    Zero means allow extended lvalues.  */
2063
2064 int pedantic_lvalues;
2065
2066 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2067    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2068
2069 static tree
2070 pedantic_non_lvalue (tree x)
2071 {
2072   if (pedantic_lvalues)
2073     return non_lvalue (x);
2074   else
2075     return x;
2076 }
2077 \f
2078 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse
2079    of the given code.  It is not safe to do this for floating-point
2080    comparisons, except for NE_EXPR and EQ_EXPR, so we receive a machine mode
2081    as well: if reversing the comparison is unsafe, return ERROR_MARK.  */
2082
2083 static enum tree_code
2084 invert_tree_comparison (enum tree_code code, bool honor_nans)
2085 {
2086   if (honor_nans && flag_trapping_math)
2087     return ERROR_MARK;
2088
2089   switch (code)
2090     {
2091     case EQ_EXPR:
2092       return NE_EXPR;
2093     case NE_EXPR:
2094       return EQ_EXPR;
2095     case GT_EXPR:
2096       return honor_nans ? UNLE_EXPR : LE_EXPR;
2097     case GE_EXPR:
2098       return honor_nans ? UNLT_EXPR : LT_EXPR;
2099     case LT_EXPR:
2100       return honor_nans ? UNGE_EXPR : GE_EXPR;
2101     case LE_EXPR:
2102       return honor_nans ? UNGT_EXPR : GT_EXPR;
2103     case LTGT_EXPR:
2104       return UNEQ_EXPR;
2105     case UNEQ_EXPR:
2106       return LTGT_EXPR;
2107     case UNGT_EXPR:
2108       return LE_EXPR;
2109     case UNGE_EXPR:
2110       return LT_EXPR;
2111     case UNLT_EXPR:
2112       return GE_EXPR;
2113     case UNLE_EXPR:
2114       return GT_EXPR;
2115     case ORDERED_EXPR:
2116       return UNORDERED_EXPR;
2117     case UNORDERED_EXPR:
2118       return ORDERED_EXPR;
2119     default:
2120       gcc_unreachable ();
2121     }
2122 }
2123
2124 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2125    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2126
2127 enum tree_code
2128 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2129 {
2130   switch (code)
2131     {
2132     case EQ_EXPR:
2133     case NE_EXPR:
2134       return code;
2135     case GT_EXPR:
2136       return LT_EXPR;
2137     case GE_EXPR:
2138       return LE_EXPR;
2139     case LT_EXPR:
2140       return GT_EXPR;
2141     case LE_EXPR:
2142       return GE_EXPR;
2143     default:
2144       gcc_unreachable ();
2145     }
2146 }
2147
2148
2149 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2150    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2151    compcode_to_comparison.  */
2152
2153 static enum comparison_code
2154 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2155 {
2156   switch (code)
2157     {
2158     case LT_EXPR:
2159       return COMPCODE_LT;
2160     case EQ_EXPR:
2161       return COMPCODE_EQ;
2162     case LE_EXPR:
2163       return COMPCODE_LE;
2164     case GT_EXPR:
2165       return COMPCODE_GT;
2166     case NE_EXPR:
2167       return COMPCODE_NE;
2168     case GE_EXPR:
2169       return COMPCODE_GE;
2170     case ORDERED_EXPR:
2171       return COMPCODE_ORD;
2172     case UNORDERED_EXPR:
2173       return COMPCODE_UNORD;
2174     case UNLT_EXPR:
2175       return COMPCODE_UNLT;
2176     case UNEQ_EXPR:
2177       return COMPCODE_UNEQ;
2178     case UNLE_EXPR:
2179       return COMPCODE_UNLE;
2180     case UNGT_EXPR:
2181       return COMPCODE_UNGT;
2182     case LTGT_EXPR:
2183       return COMPCODE_LTGT;
2184     case UNGE_EXPR:
2185       return COMPCODE_UNGE;
2186     default:
2187       gcc_unreachable ();
2188     }
2189 }
2190
2191 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2192    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2193    inverse of comparison_to_compcode.  */
2194
2195 static enum tree_code
2196 compcode_to_comparison (enum comparison_code code)
2197 {
2198   switch (code)
2199     {
2200     case COMPCODE_LT:
2201       return LT_EXPR;
2202     case COMPCODE_EQ:
2203       return EQ_EXPR;
2204     case COMPCODE_LE:
2205       return LE_EXPR;
2206     case COMPCODE_GT:
2207       return GT_EXPR;
2208     case COMPCODE_NE:
2209       return NE_EXPR;
2210     case COMPCODE_GE:
2211       return GE_EXPR;
2212     case COMPCODE_ORD:
2213       return ORDERED_EXPR;
2214     case COMPCODE_UNORD:
2215       return UNORDERED_EXPR;
2216     case COMPCODE_UNLT:
2217       return UNLT_EXPR;
2218     case COMPCODE_UNEQ:
2219       return UNEQ_EXPR;
2220     case COMPCODE_UNLE:
2221       return UNLE_EXPR;
2222     case COMPCODE_UNGT:
2223       return UNGT_EXPR;
2224     case COMPCODE_LTGT:
2225       return LTGT_EXPR;
2226     case COMPCODE_UNGE:
2227       return UNGE_EXPR;
2228     default:
2229       gcc_unreachable ();
2230     }
2231 }
2232
2233 /* Return a tree for the comparison which is the combination of
2234    doing the AND or OR (depending on CODE) of the two operations LCODE
2235    and RCODE on the identical operands LL_ARG and LR_ARG.  Take into account
2236    the possibility of trapping if the mode has NaNs, and return NULL_TREE
2237    if this makes the transformation invalid.  */
2238
2239 tree
2240 combine_comparisons (enum tree_code code, enum tree_code lcode,
2241                      enum tree_code rcode, tree truth_type,
2242                      tree ll_arg, tree lr_arg)
2243 {
2244   bool honor_nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ll_arg)));
2245   enum comparison_code lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
2246   enum comparison_code rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
2247   enum comparison_code compcode;
2248
2249   switch (code)
2250     {
2251     case TRUTH_AND_EXPR: case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2252       compcode = lcompcode & rcompcode;
2253       break;
2254
2255     case TRUTH_OR_EXPR: case TRUTH_ORIF_EXPR:
2256       compcode = lcompcode | rcompcode;
2257       break;
2258
2259     default:
2260       return NULL_TREE;
2261     }
2262
2263   if (!honor_nans)
2264     {
2265       /* Eliminate unordered comparisons, as well as LTGT and ORD
2266          which are not used unless the mode has NaNs.  */
2267       compcode &= ~COMPCODE_UNORD;
2268       if (compcode == COMPCODE_LTGT)
2269         compcode = COMPCODE_NE;
2270       else if (compcode == COMPCODE_ORD)
2271         compcode = COMPCODE_TRUE;
2272     }
2273    else if (flag_trapping_math)
2274      {
2275         /* Check that the original operation and the optimized ones will trap
2276            under the same condition.  */
2277         bool ltrap = (lcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2278                      && (lcompcode != COMPCODE_EQ)
2279                      && (lcompcode != COMPCODE_ORD);
2280         bool rtrap = (rcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2281                      && (rcompcode != COMPCODE_EQ)
2282                      && (rcompcode != COMPCODE_ORD);
2283         bool trap = (compcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2284                     && (compcode != COMPCODE_EQ)
2285                     && (compcode != COMPCODE_ORD);
2286
2287         /* In a short-circuited boolean expression the LHS might be
2288            such that the RHS, if evaluated, will never trap.  For
2289            example, in ORD (x, y) && (x < y), we evaluate the RHS only
2290            if neither x nor y is NaN.  (This is a mixed blessing: for
2291            example, the expression above will never trap, hence
2292            optimizing it to x < y would be invalid).  */
2293         if ((code == TRUTH_ORIF_EXPR && (lcompcode & COMPCODE_UNORD))
2294             || (code == TRUTH_ANDIF_EXPR && !(lcompcode & COMPCODE_UNORD)))
2295           rtrap = false;
2296
2297         /* If the comparison was short-circuited, and only the RHS
2298            trapped, we may now generate a spurious trap.  */
2299         if (rtrap && !ltrap
2300             && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2301           return NULL_TREE;
2302
2303         /* If we changed the conditions that cause a trap, we lose.  */
2304         if ((ltrap || rtrap) != trap)
2305           return NULL_TREE;
2306       }
2307
2308   if (compcode == COMPCODE_TRUE)
2309     return constant_boolean_node (true, truth_type);
2310   else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
2311     return constant_boolean_node (false, truth_type);
2312   else
2313     return fold (build2 (compcode_to_comparison (compcode),
2314                          truth_type, ll_arg, lr_arg));
2315 }
2316
2317 /* Return nonzero if CODE is a tree code that represents a truth value.  */
2318
2319 static int
2320 truth_value_p (enum tree_code code)
2321 {
2322   return (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
2323           || code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2324           || code == TRUTH_OR_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2325           || code == TRUTH_XOR_EXPR || code == TRUTH_NOT_EXPR);
2326 }
2327 \f
2328 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2329    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2330    function returns zero.  FLAGS modifies behavior as follows:
2331
2332    If OEP_ONLY_CONST is set, only return nonzero for constants.
2333    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2334    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2335    The distinction is important for IEEE floating point, because
2336    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2337    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2338
2339    If OEP_ONLY_CONST is unset, a VAR_DECL is considered equal to itself
2340    even though it may hold multiple values during a function.
2341    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2342    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2343    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2344    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2345    same value in each operand/subexpression.  Hence leaving OEP_ONLY_CONST
2346    unset means assuming isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2347    Unless comparing arbitrary expression trees, such as from different
2348    statements, this flag can usually be left unset.
2349
2350    If OEP_PURE_SAME is set, then pure functions with identical arguments
2351    are considered the same.  It is used when the caller has other ways
2352    to ensure that global memory is unchanged in between.  */
2353
2354 int
2355 operand_equal_p (tree arg0, tree arg1, unsigned int flags)
2356 {
2357   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2358   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK)
2359     return 0;
2360
2361   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2362      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2363      because they may change the signedness of the arguments.  */
2364   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2365     return 0;
2366
2367   STRIP_NOPS (arg0);
2368   STRIP_NOPS (arg1);
2369
2370   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2371       /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2372          Might as well play it safe and always test this.  */
2373       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2374       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2375       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2376     return 0;
2377
2378   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2379      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2380      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2381      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2382      expressions with side effects that should be treated the same due
2383      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2384      be detected in the recursive calls below.  */
2385   if (arg0 == arg1 && ! (flags & OEP_ONLY_CONST)
2386       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2387           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2388     return 1;
2389
2390   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2391      if ONLY_CONST is set.  */
2392   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2393     switch (TREE_CODE (arg0))
2394       {
2395       case INTEGER_CST:
2396         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2397                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2398                 && tree_int_cst_equal (arg0, arg1));
2399
2400       case REAL_CST:
2401         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2402                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2403                 && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2404                                           TREE_REAL_CST (arg1)));
2405
2406       case VECTOR_CST:
2407         {
2408           tree v1, v2;
2409
2410           if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2411               || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1))
2412             return 0;
2413
2414           v1 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
2415           v2 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg1);
2416           while (v1 && v2)
2417             {
2418               if (!operand_equal_p (TREE_VALUE (v1), TREE_VALUE (v2),
2419                                     flags))
2420                 return 0;
2421               v1 = TREE_CHAIN (v1);
2422               v2 = TREE_CHAIN (v2);
2423             }
2424
2425           return 1;
2426         }
2427
2428       case COMPLEX_CST:
2429         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2430                                  flags)
2431                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2432                                     flags));
2433
2434       case STRING_CST:
2435         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2436                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2437                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2438                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2439
2440       case ADDR_EXPR:
2441         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2442                                 0);
2443       default:
2444         break;
2445       }
2446
2447   if (flags & OEP_ONLY_CONST)
2448     return 0;
2449
2450 /* Define macros to test an operand from arg0 and arg1 for equality and a
2451    variant that allows null and views null as being different from any
2452    non-null value.  In the latter case, if either is null, the both
2453    must be; otherwise, do the normal comparison.  */
2454 #define OP_SAME(N) operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, N),     \
2455                                     TREE_OPERAND (arg1, N), flags)
2456
2457 #define OP_SAME_WITH_NULL(N)                            \
2458   ((!TREE_OPERAND (arg0, N) || !TREE_OPERAND (arg1, N)) \
2459    ? TREE_OPERAND (arg0, N) == TREE_OPERAND (arg1, N) : OP_SAME (N))
2460
2461   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2462     {
2463     case tcc_unary:
2464       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2465       switch (TREE_CODE (arg0))
2466         {
2467         case NOP_EXPR:
2468         case CONVERT_EXPR:
2469         case FIX_CEIL_EXPR:
2470         case FIX_TRUNC_EXPR:
2471         case FIX_FLOOR_EXPR:
2472         case FIX_ROUND_EXPR:
2473           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2474               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2475             return 0;
2476           break;
2477         default:
2478           break;
2479         }
2480
2481       return OP_SAME (0);
2482
2483
2484     case tcc_comparison:
2485     case tcc_binary:
2486       if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2487         return 1;
2488
2489       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2490       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2491               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2492                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2493               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2494                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2495
2496     case tcc_reference:
2497       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2498          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal.  */
2499       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2500           || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
2501         return 0;
2502
2503       switch (TREE_CODE (arg0))
2504         {
2505         case INDIRECT_REF:
2506         case ALIGN_INDIRECT_REF:
2507         case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2508         case REALPART_EXPR:
2509         case IMAGPART_EXPR:
2510           return OP_SAME (0);
2511
2512         case ARRAY_REF:
2513         case ARRAY_RANGE_REF:
2514           /* Operands 2 and 3 may be null.  */
2515           return (OP_SAME (0)
2516                   && OP_SAME (1)
2517                   && OP_SAME_WITH_NULL (2)
2518                   && OP_SAME_WITH_NULL (3));
2519
2520         case COMPONENT_REF:
2521           /* Handle operand 2 the same as for ARRAY_REF.  */
2522           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME_WITH_NULL (2);
2523
2524         case BIT_FIELD_REF:
2525           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
2526
2527         default:
2528           return 0;
2529         }
2530
2531     case tcc_expression:
2532       switch (TREE_CODE (arg0))
2533         {
2534         case ADDR_EXPR:
2535         case TRUTH_NOT_EXPR:
2536           return OP_SAME (0);
2537
2538         case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2539         case TRUTH_ORIF_EXPR:
2540           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1);
2541
2542         case TRUTH_AND_EXPR:
2543         case TRUTH_OR_EXPR:
2544         case TRUTH_XOR_EXPR:
2545           if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2546             return 1;
2547
2548           /* Otherwise take into account this is a commutative operation.  */
2549           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2550                                    TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2551                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2552                                       TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2553
2554         case CALL_EXPR:
2555           /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they
2556              clearly can not be equal.  */
2557           if (!OP_SAME (0))
2558             return 0;
2559
2560           {
2561             unsigned int cef = call_expr_flags (arg0);
2562             if (flags & OEP_PURE_SAME)
2563               cef &= ECF_CONST | ECF_PURE;
2564             else
2565               cef &= ECF_CONST;
2566             if (!cef)
2567               return 0;
2568           }
2569
2570           /* Now see if all the arguments are the same.  operand_equal_p
2571              does not handle TREE_LIST, so we walk the operands here
2572              feeding them to operand_equal_p.  */
2573           arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2574           arg1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2575           while (arg0 && arg1)
2576             {
2577               if (! operand_equal_p (TREE_VALUE (arg0), TREE_VALUE (arg1),
2578                                      flags))
2579                 return 0;
2580
2581               arg0 = TREE_CHAIN (arg0);
2582               arg1 = TREE_CHAIN (arg1);
2583             }
2584
2585           /* If we get here and both argument lists are exhausted
2586              then the CALL_EXPRs are equal.  */
2587           return ! (arg0 || arg1);
2588
2589         default:
2590           return 0;
2591         }
2592
2593     case tcc_declaration:
2594       /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
2595       return (TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
2596               && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
2597               && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
2598               && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1));
2599
2600     default:
2601       return 0;
2602     }
2603
2604 #undef OP_SAME
2605 #undef OP_SAME_WITH_NULL
2606 }
2607 \f
2608 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
2609    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
2610
2611    When in doubt, return 0.  */
2612
2613 static int
2614 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
2615 {
2616   int unsignedp1, unsignedpo;
2617   tree primarg0, primarg1, primother;
2618   unsigned int correct_width;
2619
2620   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
2621     return 1;
2622
2623   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
2624       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2625     return 0;
2626
2627   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
2628      and see if the inner values are the same.  This removes any
2629      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
2630   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
2631   STRIP_NOPS (primarg0);
2632   STRIP_NOPS (primarg1);
2633   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
2634     return 1;
2635
2636   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
2637      actual comparison operand, ARG0.
2638
2639      First throw away any conversions to wider types
2640      already present in the operands.  */
2641
2642   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
2643   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
2644
2645   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
2646   if (unsignedp1 == unsignedpo
2647       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
2648       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
2649     {
2650       tree type = TREE_TYPE (arg0);
2651
2652       /* Make sure shorter operand is extended the right way
2653          to match the longer operand.  */
2654       primarg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_or_unsigned_type
2655                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
2656
2657       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
2658         return 1;
2659     }
2660
2661   return 0;
2662 }
2663 \f
2664 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
2665    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
2666    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
2667    they are nonzero it means that some operands have already been found.
2668    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
2669    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
2670    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
2671
2672    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
2673
2674 static int
2675 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
2676 {
2677   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2678   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2679
2680   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2681   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2682     class = tcc_unary;
2683   else if (class == tcc_expression
2684            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2685                || code == COMPOUND_EXPR))
2686     class = tcc_binary;
2687
2688   else if (class == tcc_expression && code == SAVE_EXPR
2689            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2690     {
2691       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
2692          two complex to handle.  */
2693       if (*cval1 || *cval2)
2694         return 0;
2695
2696       class = tcc_unary;
2697       *save_p = 1;
2698     }
2699
2700   switch (class)
2701     {
2702     case tcc_unary:
2703       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
2704
2705     case tcc_binary:
2706       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
2707               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2708                                       cval1, cval2, save_p));
2709
2710     case tcc_constant:
2711       return 1;
2712
2713     case tcc_expression:
2714       if (code == COND_EXPR)
2715         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2716                                      cval1, cval2, save_p)
2717                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2718                                         cval1, cval2, save_p)
2719                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
2720                                         cval1, cval2, save_p));
2721       return 0;
2722
2723     case tcc_comparison:
2724       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
2725          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
2726          one side of the comparison is each of the values; test for the
2727          case where this isn't true by failing if the two operands
2728          are the same.  */
2729
2730       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2731                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2732         return 0;
2733
2734       if (*cval1 == 0)
2735         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2736       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2737         ;
2738       else if (*cval2 == 0)
2739         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2740       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2741         ;
2742       else
2743         return 0;
2744
2745       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2746         ;
2747       else if (*cval2 == 0)
2748         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2749       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2750         ;
2751       else
2752         return 0;
2753
2754       return 1;
2755
2756     default:
2757       return 0;
2758     }
2759 }
2760 \f
2761 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
2762    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
2763    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
2764    NEW1 and OLD1.  */
2765
2766 static tree
2767 eval_subst (tree arg, tree old0, tree new0, tree old1, tree new1)
2768 {
2769   tree type = TREE_TYPE (arg);
2770   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2771   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2772
2773   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2774   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2775     class = tcc_unary;
2776   else if (class == tcc_expression
2777            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2778     class = tcc_binary;
2779
2780   switch (class)
2781     {
2782     case tcc_unary:
2783       return fold (build1 (code, type,
2784                            eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2785                                        old0, new0, old1, new1)));
2786
2787     case tcc_binary:
2788       return fold (build2 (code, type,
2789                            eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2790                                        old0, new0, old1, new1),
2791                            eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2792                                        old0, new0, old1, new1)));
2793
2794     case tcc_expression:
2795       switch (code)
2796         {
2797         case SAVE_EXPR:
2798           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0, old1, new1);
2799
2800         case COMPOUND_EXPR:
2801           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0, old1, new1);
2802
2803         case COND_EXPR:
2804           return fold (build3 (code, type,
2805                                eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2806                                            old0, new0, old1, new1),
2807                                eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2808                                            old0, new0, old1, new1),
2809                                eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 2),
2810                                            old0, new0, old1, new1)));
2811         default:
2812           break;
2813         }
2814       /* Fall through - ???  */
2815
2816     case tcc_comparison:
2817       {
2818         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2819         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2820
2821         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
2822            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
2823            case, we know the operand occurred exactly once.  */
2824
2825         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
2826           arg0 = new0;
2827         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
2828           arg0 = new1;
2829
2830         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
2831           arg1 = new0;
2832         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
2833           arg1 = new1;
2834
2835         return fold (build2 (code, type, arg0, arg1));
2836       }
2837
2838     default:
2839       return arg;
2840     }
2841 }
2842 \f
2843 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2844    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
2845    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
2846
2847    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
2848    the conversion of RESULT to TYPE.  */
2849
2850 tree
2851 omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2852 {
2853   tree t = fold_convert (type, result);
2854
2855   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2856     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2857
2858   return non_lvalue (t);
2859 }
2860
2861 /* Similar, but call pedantic_non_lvalue instead of non_lvalue.  */
2862
2863 static tree
2864 pedantic_omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2865 {
2866   tree t = fold_convert (type, result);
2867
2868   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2869     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2870
2871   return pedantic_non_lvalue (t);
2872 }
2873
2874 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2875    converted to TYPE and OMITTED1 and OMITTED2 were previously operands
2876    of the expression but are now not needed.
2877
2878    If OMITTED1 or OMITTED2 has side effects, they must be evaluated.
2879    If both OMITTED1 and OMITTED2 have side effects, OMITTED1 is
2880    evaluated before OMITTED2.  Otherwise, if neither has side effects,
2881    just do the conversion of RESULT to TYPE.  */
2882
2883 tree
2884 omit_two_operands (tree type, tree result, tree omitted1, tree omitted2)
2885 {
2886   tree t = fold_convert (type, result);
2887
2888   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted2))
2889     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted2, t);
2890   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted1))
2891     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted1, t);
2892
2893   return TREE_CODE (t) != COMPOUND_EXPR ? non_lvalue (t) : t;
2894 }
2895
2896 \f
2897 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
2898    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
2899    returns a truth value (0 or 1).
2900
2901    FIXME: one would think we would fold the result, but it causes
2902    problems with the dominator optimizer.  */
2903 tree
2904 invert_truthvalue (tree arg)
2905 {
2906   tree type = TREE_TYPE (arg);
2907   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2908
2909   if (code == ERROR_MARK)
2910     return arg;
2911
2912   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
2913      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
2914      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
2915
2916   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
2917     {
2918       tree op_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0));
2919       if (FLOAT_TYPE_P (op_type)
2920           && flag_trapping_math
2921           && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR
2922           && code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
2923         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2924       else
2925         {
2926           code = invert_tree_comparison (code,
2927                                          HONOR_NANS (TYPE_MODE (op_type)));
2928           if (code == ERROR_MARK)
2929             return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2930           else
2931             return build2 (code, type,
2932                            TREE_OPERAND (arg, 0), TREE_OPERAND (arg, 1));
2933         }
2934     }
2935
2936   switch (code)
2937     {
2938     case INTEGER_CST:
2939       return constant_boolean_node (integer_zerop (arg), type);
2940
2941     case TRUTH_AND_EXPR:
2942       return build2 (TRUTH_OR_EXPR, type,
2943                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2944                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2945
2946     case TRUTH_OR_EXPR:
2947       return build2 (TRUTH_AND_EXPR, type,
2948                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2949                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2950
2951     case TRUTH_XOR_EXPR:
2952       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
2953          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
2954          result is the XOR of the first operand with the inside of the
2955          negation of the second operand.  */
2956
2957       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
2958         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2959                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
2960       else
2961         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type,
2962                        invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2963                        TREE_OPERAND (arg, 1));
2964
2965     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2966       return build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
2967                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2968                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2969
2970     case TRUTH_ORIF_EXPR:
2971       return build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
2972                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2973                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2974
2975     case TRUTH_NOT_EXPR:
2976       return TREE_OPERAND (arg, 0);
2977
2978     case COND_EXPR:
2979       return build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2980                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)),
2981                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 2)));
2982
2983     case COMPOUND_EXPR:
2984       return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2985                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2986
2987     case NON_LVALUE_EXPR:
2988       return invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0));
2989
2990     case NOP_EXPR:
2991       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE)
2992         break;
2993
2994     case CONVERT_EXPR:
2995     case FLOAT_EXPR:
2996       return build1 (TREE_CODE (arg), type,
2997                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
2998
2999     case BIT_AND_EXPR:
3000       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
3001         break;
3002       return build2 (EQ_EXPR, type, arg,
3003                      fold_convert (type, integer_zero_node));
3004
3005     case SAVE_EXPR:
3006       return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3007
3008     case CLEANUP_POINT_EXPR:
3009       return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type,
3010                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3011
3012     default:
3013       break;
3014     }
3015   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE);
3016   return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3017 }
3018
3019 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
3020    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
3021    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
3022    constants are involved.  For example, convert
3023         (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
3024    Further simplification will occur if B and C are constants.
3025
3026    If this optimization cannot be done, 0 will be returned.  */
3027
3028 static tree
3029 distribute_bit_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3030 {
3031   tree common;
3032   tree left, right;
3033
3034   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
3035       || TREE_CODE (arg0) == code
3036       || (TREE_CODE (arg0) != BIT_AND_EXPR
3037           && TREE_CODE (arg0) != BIT_IOR_EXPR))
3038     return 0;
3039
3040   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3041     {
3042       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3043       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3044       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3045     }
3046   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3047     {
3048       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3049       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3050       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3051     }
3052   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3053     {
3054       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3055       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3056       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3057     }
3058   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3059     {
3060       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3061       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3062       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3063     }
3064   else
3065     return 0;
3066
3067   return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, common,
3068                        fold (build2 (code, type, left, right))));
3069 }
3070 \f
3071 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
3072    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
3073
3074 static tree
3075 make_bit_field_ref (tree inner, tree type, int bitsize, int bitpos,
3076                     int unsignedp)
3077 {
3078   tree result;
3079
3080   if (bitpos == 0)
3081     {
3082       tree size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (inner));
3083       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (inner))
3084            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (inner)))
3085           && host_integerp (size, 0)
3086           && tree_low_cst (size, 0) == bitsize)
3087         return fold_convert (type, inner);
3088     }
3089
3090   result = build3 (BIT_FIELD_REF, type, inner,
3091                    size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
3092
3093   BIT_FIELD_REF_UNSIGNED (result) = unsignedp;
3094
3095   return result;
3096 }
3097
3098 /* Optimize a bit-field compare.
3099
3100    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
3101    second is a comparison of two items where the fields are at the same
3102    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
3103    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
3104    implicit in bitfield extractions.
3105
3106    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
3107    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
3108    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
3109    similar mask and compare the result of the ANDs.
3110
3111    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
3112    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
3113    are the left and right operands of the comparison, respectively.
3114
3115    If the optimization described above can be done, we return the resulting
3116    tree.  Otherwise we return zero.  */
3117
3118 static tree
3119 optimize_bit_field_compare (enum tree_code code, tree compare_type,
3120                             tree lhs, tree rhs)
3121 {
3122   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
3123   tree type = TREE_TYPE (lhs);
3124   tree signed_type, unsigned_type;
3125   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
3126   enum machine_mode lmode, rmode, nmode;
3127   int lunsignedp, runsignedp;
3128   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
3129   tree linner, rinner = NULL_TREE;
3130   tree mask;
3131   tree offset;
3132
3133   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
3134      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
3135      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
3136      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
3137      then will no longer be able to replace it.  */
3138   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
3139                                 &lunsignedp, &lvolatilep, false);
3140   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
3141       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3142     return 0;
3143
3144  if (!const_p)
3145    {
3146      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
3147         sizes, and signedness are the same.  */
3148      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
3149                                    &runsignedp, &rvolatilep, false);
3150
3151      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
3152          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
3153          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3154        return 0;
3155    }
3156
3157   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
3158      but fail if we can't.  */
3159   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos,
3160                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
3161                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
3162                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
3163                          word_mode, lvolatilep || rvolatilep);
3164   if (nmode == VOIDmode)
3165     return 0;
3166
3167   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
3168      shifts below.  */
3169   signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 0);
3170   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
3171
3172   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
3173      within it. If the new reference is the same size as the original, we
3174      won't optimize anything, so return zero.  */
3175   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
3176   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
3177   lbitpos -= nbitpos;
3178   if (nbitsize == lbitsize)
3179     return 0;
3180
3181   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3182     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
3183
3184   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
3185   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3186   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3187   mask = fold_convert (unsigned_type, mask);
3188   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize), 0);
3189   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
3190                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos), 0);
3191
3192   if (! const_p)
3193     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
3194        and return.  */
3195     return build2 (code, compare_type,
3196                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3197                            make_bit_field_ref (linner, unsigned_type,
3198                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3199                            mask),
3200                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3201                            make_bit_field_ref (rinner, unsigned_type,
3202                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3203                            mask));
3204
3205   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
3206      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
3207      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
3208      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
3209
3210      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
3211      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
3212      the sign bit.  */
3213
3214   if (lunsignedp)
3215     {
3216       if (! integer_zerop (const_binop (RSHIFT_EXPR,
3217                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3218                                         size_int (lbitsize), 0)))
3219         {
3220           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
3221                    code == NE_EXPR);
3222           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3223         }
3224     }
3225   else
3226     {
3227       tree tem = const_binop (RSHIFT_EXPR, fold_convert (signed_type, rhs),
3228                               size_int (lbitsize - 1), 0);
3229       if (! integer_zerop (tem) && ! integer_all_onesp (tem))
3230         {
3231           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
3232                    code == NE_EXPR);
3233           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3234         }
3235     }
3236
3237   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
3238   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
3239     {
3240       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
3241       rhs = fold_convert (type, integer_zero_node);
3242     }
3243
3244   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
3245      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
3246      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
3247   lhs = make_bit_field_ref (linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
3248   if (lvolatilep)
3249     {
3250       TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) = 1;
3251       TREE_THIS_VOLATILE (lhs) = 1;
3252     }
3253
3254   rhs = fold (const_binop (BIT_AND_EXPR,
3255                            const_binop (LSHIFT_EXPR,
3256                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3257                                         size_int (lbitpos), 0),
3258                            mask, 0));
3259
3260   return build2 (code, compare_type,
3261                  build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask),
3262                  rhs);
3263 }
3264 \f
3265 /* Subroutine for fold_truthop: decode a field reference.
3266
3267    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3268
3269    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3270    set to the starting bit number.
3271
3272    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3273    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3274
3275    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3276    otherwise it is not changed.
3277
3278    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3279
3280    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3281    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3282
3283    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3284
3285    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3286    do anything with.  */
3287
3288 static tree
3289 decode_field_reference (tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3290                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, enum machine_mode *pmode,
3291                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3292                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3293 {
3294   tree outer_type = 0;
3295   tree and_mask = 0;
3296   tree mask, inner, offset;
3297   tree unsigned_type;
3298   unsigned int precision;
3299
3300   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3301      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3302      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3303   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3304     return 0;
3305
3306   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3307      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3308      outermost expression if it may matter below.  */
3309   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3310       || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR
3311       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3312     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3313   STRIP_NOPS (exp);
3314
3315   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3316     {
3317       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3318       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3319       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3320       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3321         return 0;
3322     }
3323
3324   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3325                                punsignedp, pvolatilep, false);
3326   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3327       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3328       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3329     return 0;
3330
3331   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3332      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3333      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3334   if (outer_type && *pbitsize == TYPE_PRECISION (outer_type))
3335     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3336
3337   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3338   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3339   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3340
3341   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3342   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3343
3344   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3345   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3346
3347   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3348   if (and_mask != 0)
3349     mask = fold (build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3350                          fold_convert (unsigned_type, and_mask), mask));
3351
3352   *pmask = mask;
3353   *pand_mask = and_mask;
3354   return inner;
3355 }
3356
3357 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3358    bit positions.  */
3359
3360 static int
3361 all_ones_mask_p (tree mask, int size)
3362 {
3363   tree type = TREE_TYPE (mask);
3364   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3365   tree tmask;
3366
3367   tmask = build_int_cst (lang_hooks.types.signed_type (type), -1);
3368   tmask = force_fit_type (tmask, 0, false, false);
3369
3370   return
3371     tree_int_cst_equal (mask,
3372                         const_binop (RSHIFT_EXPR,
3373                                      const_binop (LSHIFT_EXPR, tmask,
3374                                                   size_int (precision - size),
3375                                                   0),
3376                                      size_int (precision - size), 0));
3377 }
3378
3379 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3380    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3381    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3382    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3383    or NULL_TREE otherwise.  */
3384
3385 static tree
3386 sign_bit_p (tree exp, tree val)
3387 {
3388   unsigned HOST_WIDE_INT mask_lo, lo;
3389   HOST_WIDE_INT mask_hi, hi;
3390   int width;
3391   tree t;
3392
3393   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3394   t = TREE_TYPE (exp);
3395   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3396     return NULL_TREE;
3397
3398   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3399   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3400       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (val))
3401     return NULL_TREE;
3402
3403   width = TYPE_PRECISION (t);
3404   if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3405     {
3406       hi = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3407       lo = 0;
3408
3409       mask_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3410                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3411       mask_lo = -1;
3412     }
3413   else
3414     {
3415       hi = 0;
3416       lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1);
3417
3418       mask_hi = 0;
3419       mask_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3420                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3421     }
3422
3423   /* We mask off those bits beyond TREE_TYPE (exp) so that we can
3424      treat VAL as if it were unsigned.  */
3425   if ((TREE_INT_CST_HIGH (val) & mask_hi) == hi
3426       && (TREE_INT_CST_LOW (val) & mask_lo) == lo)
3427     return exp;
3428
3429   /* Handle extension from a narrower type.  */
3430   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3431       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3432     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3433
3434   return NULL_TREE;
3435 }
3436
3437 /* Subroutine for fold_truthop: determine if an operand is simple enough
3438    to be evaluated unconditionally.  */
3439
3440 static int
3441 simple_operand_p (tree exp)
3442 {
3443   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3444   STRIP_NOPS (exp);
3445
3446   return (CONSTANT_CLASS_P (exp)
3447           || TREE_CODE (exp) == SSA_NAME
3448           || (DECL_P (exp)
3449               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3450               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3451               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3452               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3453                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3454                  #pragma weak, etc).  */
3455               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3456               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3457               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3458                  registers aren't expensive.  */
3459               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3460 }
3461 \f
3462 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3463    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3464
3465    For example, both
3466         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3467    and
3468         X >= 2 && X <= 5
3469    are converted to
3470         (unsigned) (X - 2) <= 3
3471
3472    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
3473    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
3474    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
3475    it represents either the highest or lowest value of the type.
3476
3477    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
3478    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
3479    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
3480    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
3481    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
3482    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
3483    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
3484    always false.
3485
3486    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
3487    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
3488    handled using a special case.  */
3489
3490 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
3491    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
3492    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
3493    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
3494    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
3495    type if both are specified.  */
3496
3497 static tree
3498 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
3499              tree arg1, int upper1_p)
3500 {
3501   tree tem;
3502   int result;
3503   int sgn0, sgn1;
3504
3505   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
3506      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
3507      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
3508      are handled for consistency.  */
3509
3510   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
3511     {
3512       tem = fold (build2 (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
3513                           arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1)));
3514       STRIP_NOPS (tem);
3515       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
3516     }
3517
3518   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
3519     return 0;
3520
3521   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
3522      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
3523      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
3524      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
3525      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
3526      us to treat unbounded ranges as equal.  */
3527   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
3528   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
3529   switch (code)
3530     {
3531     case EQ_EXPR:
3532       result = sgn0 == sgn1;
3533       break;
3534     case NE_EXPR:
3535       result = sgn0 != sgn1;
3536       break;
3537     case LT_EXPR:
3538       result = sgn0 < sgn1;
3539       break;
3540     case LE_EXPR:
3541       result = sgn0 <= sgn1;
3542       break;
3543     case GT_EXPR:
3544       result = sgn0 > sgn1;
3545       break;
3546     case GE_EXPR:
3547       result = sgn0 >= sgn1;
3548       break;
3549     default:
3550       gcc_unreachable ();
3551     }
3552
3553   return constant_boolean_node (result, type);
3554 }
3555 \f
3556 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
3557    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
3558    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same type
3559    as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we will most
3560    likely not be returning a useful value and range.  */
3561
3562 static tree
3563 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh)
3564 {
3565   enum tree_code code;
3566   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
3567   tree exp_type = NULL_TREE, arg0_type = NULL_TREE;
3568   int in_p, n_in_p;
3569   tree low, high, n_low, n_high;
3570
3571   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
3572      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
3573      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
3574      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
3575      the switch, which will "break" the while.  */
3576
3577   in_p = 0;
3578   low = high = fold_convert (TREE_TYPE (exp), integer_zero_node);
3579
3580   while (1)
3581     {
3582       code = TREE_CODE (exp);
3583       exp_type = TREE_TYPE (exp);
3584
3585       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
3586         {
3587           if (TREE_CODE_LENGTH (code) > 0)
3588             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
3589           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3590               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
3591               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3592             arg0_type = TREE_TYPE (arg0);
3593           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3594               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3595               || (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_expression
3596                   && TREE_CODE_LENGTH (code) > 1))
3597             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
3598         }
3599
3600       switch (code)
3601         {
3602         case TRUTH_NOT_EXPR:
3603           in_p = ! in_p, exp = arg0;
3604           continue;
3605
3606         case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
3607         case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
3608           /* We can only do something if the range is testing for zero
3609              and if the second operand is an integer constant.  Note that
3610              saying something is "in" the range we make is done by
3611              complementing IN_P since it will set in the initial case of
3612              being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
3613           if (low == 0 || high == 0
3614               || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
3615               || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3616             break;
3617
3618           switch (code)
3619             {
3620             case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
3621               low = high = arg1;
3622               break;
3623             case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
3624               in_p = ! in_p, low = high = arg1;
3625               break;
3626             case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
3627               low = 0, high = arg1;
3628               break;
3629             case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
3630               in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
3631               break;
3632             case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
3633               low = arg1, high = 0;
3634               break;
3635             case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
3636               in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
3637               break;
3638             default:
3639               gcc_unreachable ();
3640             }
3641
3642           /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
3643              greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
3644              on that fact, so we record it here so we can parse existing
3645              range tests.  We test arg0_type since often the return type
3646              of, e.g. EQ_EXPR, is boolean.  */
3647           if (TYPE_UNSIGNED (arg0_type) && (low == 0 || high == 0))
3648             {
3649               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3650                                   in_p, low, high, 1,
3651                                   fold_convert (arg0_type, integer_zero_node),
3652                                   NULL_TREE))
3653                 break;
3654
3655               in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
3656
3657               /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
3658                  bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
3659                  minus 1.  */
3660               if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
3661                 {
3662                   in_p = ! in_p;
3663                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
3664                                       integer_one_node, 0);
3665                   low = fold_convert (arg0_type, integer_zero_node);
3666                 }
3667             }
3668
3669           exp = arg0;
3670           continue;
3671
3672         case NEGATE_EXPR:
3673           /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
3674           n_low = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3675                                fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3676                                0, high, 1);
3677           n_high = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3678                                 fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3679                                 0, low, 0);
3680           low = n_low, high = n_high;
3681           exp = arg0;
3682           continue;
3683
3684         case BIT_NOT_EXPR:
3685           /* ~ X -> -X - 1  */
3686           exp = build2 (MINUS_EXPR, exp_type, negate_expr (arg0),
3687                         fold_convert (exp_type, integer_one_node));
3688           continue;
3689
3690         case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
3691           if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3692             break;
3693
3694           /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
3695              so we don't worry about it so long as our computations on
3696              the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
3697              and this is exactly the right thing.  */
3698           n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3699                                arg0_type, low, 0, arg1, 0);
3700           n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3701                                 arg0_type, high, 1, arg1, 0);
3702           if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
3703               || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
3704             break;
3705
3706           /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
3707              value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
3708           if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
3709             {
3710               low = range_binop (PLUS_EXPR, arg0_type, n_high, 0,
3711                                  integer_one_node, 0);
3712               high = range_binop (MINUS_EXPR, arg0_type, n_low, 0,
3713                                   integer_one_node, 0);
3714
3715               /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
3716                  be able to normalize it.  But then, it represents the
3717                  whole range or the empty set, so make it
3718                  +/- [ -, - ].  */
3719               if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
3720                   && tree_int_cst_equal (n_high, high))
3721                 low = high = 0;
3722               else
3723                 in_p = ! in_p;
3724             }
3725           else
3726             low = n_low, high = n_high;
3727
3728           exp = arg0;
3729           continue;
3730
3731         case NOP_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case CONVERT_EXPR:
3732           if (TYPE_PRECISION (arg0_type) > TYPE_PRECISION (exp_type))
3733             break;
3734
3735           if (! INTEGRAL_TYPE_P (arg0_type)
3736               || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, arg0_type))
3737               || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, arg0_type)))
3738             break;
3739
3740           n_low = low, n_high = high;
3741
3742           if (n_low != 0)
3743             n_low = fold_convert (arg0_type, n_low);
3744
3745           if (n_high != 0)
3746             n_high = fold_convert (arg0_type, n_high);
3747
3748
3749           /* If we're converting arg0 from an unsigned type, to exp,
3750              a signed type,  we will be doing the comparison as unsigned.
3751              The tests above have already verified that LOW and HIGH
3752              are both positive.
3753
3754              So we have to ensure that we will handle large unsigned
3755              values the same way that the current signed bounds treat
3756              negative values.  */
3757
3758           if (!TYPE_UNSIGNED (exp_type) && TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
3759             {
3760               tree high_positive;
3761               tree equiv_type = lang_hooks.types.type_for_mode
3762                 (TYPE_MODE (arg0_type), 1);
3763
3764               /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
3765                  Since convert would have cropped a very large value, use
3766                  the max value for the destination type.  */
3767               high_positive
3768                 = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
3769                 : TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
3770
3771               if (TYPE_PRECISION (exp_type) == TYPE_PRECISION (arg0_type))
3772                 high_positive = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, arg0_type,
3773                                               fold_convert (arg0_type,
3774                                                             high_positive),
3775                                               fold_convert (arg0_type,
3776                                                             integer_one_node)));
3777
3778               /* If the low bound is specified, "and" the range with the
3779                  range for which the original unsigned value will be
3780                  positive.  */
3781               if (low != 0)
3782                 {
3783                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3784                                       1, n_low, n_high, 1,
3785                                       fold_convert (arg0_type,
3786                                                     integer_zero_node),
3787                                       high_positive))
3788                     break;
3789
3790                   in_p = (n_in_p == in_p);
3791                 }
3792               else
3793                 {
3794                   /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
3795                      that will be interpreted as negative.  */
3796                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3797                                       0, n_low, n_high, 1,
3798                                       fold_convert (arg0_type,
3799                                                     integer_zero_node),
3800                                       high_positive))
3801                     break;
3802
3803                   in_p = (in_p != n_in_p);
3804                 }
3805             }
3806
3807           exp = arg0;
3808           low = n_low, high = n_high;
3809           continue;
3810
3811         default:
3812           break;
3813         }
3814
3815       break;
3816     }
3817
3818   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
3819   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
3820     {
3821       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
3822                                                  exp, 0, low, 0))
3823                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3824                                                     exp, 1, high, 1)));
3825       low = high = 0;
3826       exp = 0;
3827     }
3828
3829   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
3830   return exp;
3831 }
3832 \f
3833 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
3834    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
3835    on IN_P) the range.  Return 0 if the test couldn't be created.  */
3836
3837 static tree
3838 build_range_check (tree type, tree exp, int in_p, tree low, tree high)
3839 {
3840   tree etype = TREE_TYPE (exp);
3841   tree value;
3842
3843   if (! in_p)
3844     {
3845       value = build_range_check (type, exp, 1, low, high);
3846       if (value != 0)
3847         return invert_truthvalue (value);
3848
3849       return 0;
3850     }
3851
3852   if (low == 0 && high == 0)
3853     return fold_convert (type, integer_one_node);
3854
3855   if (low == 0)
3856     return fold (build2 (LE_EXPR, type, exp, high));
3857
3858   if (high == 0)
3859     return fold (build2 (GE_EXPR, type, exp, low));
3860
3861   if (operand_equal_p (low, high, 0))
3862     return fold (build2 (EQ_EXPR, type, exp, low));
3863
3864   if (integer_zerop (low))
3865     {
3866       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
3867         {
3868           etype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
3869           high = fold_convert (etype, high);
3870           exp = fold_convert (etype, exp);
3871         }
3872       return build_range_check (type, exp, 1, 0, high);
3873     }
3874
3875   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
3876   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
3877     {
3878       unsigned HOST_WIDE_INT lo;
3879       HOST_WIDE_INT hi;
3880       int prec;
3881
3882       prec = TYPE_PRECISION (etype);
3883       if (prec <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3884         {
3885           hi = 0;
3886           lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)) - 1;
3887         }
3888       else
3889         {
3890           hi = ((HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) - 1;
3891           lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1;
3892         }
3893
3894       if (TREE_INT_CST_HIGH (high) == hi && TREE_INT_CST_LOW (high) == lo)
3895         {
3896           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
3897             {
3898               etype = lang_hooks.types.signed_type (etype);
3899               exp = fold_convert (etype, exp);
3900             }
3901           return fold (build2 (GT_EXPR, type, exp,
3902                                fold_convert (etype, integer_zero_node)));
3903         }
3904     }
3905
3906   value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
3907   if (value != 0 && TREE_OVERFLOW (value) && ! TYPE_UNSIGNED (etype))
3908     {
3909       tree utype, minv, maxv;
3910
3911       /* Check if (unsigned) INT_MAX + 1 == (unsigned) INT_MIN
3912          for the type in question, as we rely on this here.  */
3913       switch (TREE_CODE (etype))
3914         {
3915         case INTEGER_TYPE:
3916         case ENUMERAL_TYPE:
3917         case CHAR_TYPE:
3918           utype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
3919           maxv = fold_convert (utype, TYPE_MAX_VALUE (etype));
3920           maxv = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, maxv, 1,
3921                               integer_one_node, 1);
3922           minv = fold_convert (utype, TYPE_MIN_VALUE (etype));
3923           if (integer_zerop (range_binop (NE_EXPR, integer_type_node,
3924                                           minv, 1, maxv, 1)))
3925             {
3926               etype = utype;
3927               high = fold_convert (etype, high);
3928               low = fold_convert (etype, low);
3929               exp = fold_convert (etype, exp);
3930               value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
3931             }
3932           break;
3933         default:
3934           break;
3935         }
3936     }
3937
3938   if (value != 0 && ! TREE_OVERFLOW (value))
3939     return build_range_check (type,
3940                               fold (build2 (MINUS_EXPR, etype, exp, low)),
3941                               1, fold_convert (etype, integer_zero_node),
3942                               value);
3943
3944   return 0;
3945 }
3946 \f
3947 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
3948    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
3949
3950 static int
3951 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
3952               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
3953 {
3954   int no_overlap;
3955   int subset;
3956   int temp;
3957   tree tem;
3958   int in_p;
3959   tree low, high;
3960   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
3961                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3962                                                 low0, 0, low1, 0)));
3963   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
3964                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3965                                                  high0, 1, high1, 1)));
3966
3967   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
3968      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
3969   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3970                                  low0, 0, low1, 0))
3971       || (lowequal
3972           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3973                                         high1, 1, high0, 1))))
3974     {
3975       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
3976       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
3977       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
3978     }
3979
3980   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
3981      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
3982      below are simplified by the ones above.  */
3983   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
3984                                           high0, 1, low1, 0));
3985   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3986                                       high1, 1, high0, 1));
3987
3988   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
3989      excluding the two ranges.  */
3990   if (in0_p && in1_p)
3991     {
3992       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
3993          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
3994          of the second to the end of the first.  */
3995       if (no_overlap)
3996         in_p = 0, low = high = 0;
3997       else if (subset)
3998         in_p = 1, low = low1, high = high1;
3999       else
4000         in_p = 1, low = low1, high = high0;
4001     }
4002
4003   else if (in0_p && ! in1_p)
4004     {
4005       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
4006          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
4007          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
4008          the end of the first range to the end of the second.  If the second
4009          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
4010          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
4011          first range and ends just before the second range.
4012          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
4013       if (no_overlap)
4014         in_p = 1, low = low0, high = high0;
4015       else if (lowequal && highequal)
4016         in_p = 0, low = high = 0;
4017       else if (subset && lowequal)
4018         {
4019           in_p = 1, high = high0;
4020           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high1, 0,
4021                              integer_one_node, 0);
4022         }
4023       else if (! subset || highequal)
4024         {
4025           in_p = 1, low = low0;
4026           high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4027                               integer_one_node, 0);
4028         }
4029       else
4030         return 0;
4031     }
4032
4033   else if (! in0_p && in1_p)
4034     {
4035       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
4036          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
4037          the range starts just after the first range and ends at the
4038          end of the second.  */
4039       if (no_overlap)
4040         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4041       else if (subset || highequal)
4042         in_p = 0, low = high = 0;
4043       else
4044         {
4045           in_p = 1, high = high1;
4046           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4047                              integer_one_node, 0);
4048         }
4049     }
4050
4051   else
4052     {
4053       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
4054          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
4055          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
4056          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
4057          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
4058          second.  */
4059       if (no_overlap)
4060         {
4061           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4062                                          range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4063                                                       high0, 1,
4064                                                       integer_one_node, 1),
4065                                          1, low1, 0)))
4066             in_p = 0, low = low0, high = high1;
4067           else
4068             {
4069               /* Canonicalize - [min, x] into - [-, x].  */
4070               if (low0 && TREE_CODE (low0) == INTEGER_CST)
4071                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (low0)))
4072                   {
4073                   case ENUMERAL_TYPE:
4074                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low0))
4075                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (low0))))
4076                       break;
4077                     /* FALLTHROUGH */
4078                   case INTEGER_TYPE:
4079                   case CHAR_TYPE:
4080                     if (tree_int_cst_equal (low0,
4081                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (low0))))
4082                       low0 = 0;
4083                     break;
4084                   case POINTER_TYPE:
4085                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (low0))
4086                         && integer_zerop (low0))
4087                       low0 = 0;
4088                     break;
4089                   default:
4090                     break;
4091                   }
4092
4093               /* Canonicalize - [x, max] into - [x, -].  */
4094               if (high1 && TREE_CODE (high1) == INTEGER_CST)
4095                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (high1)))
4096                   {
4097                   case ENUMERAL_TYPE:
4098                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (high1))
4099                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (high1))))
4100                       break;
4101                     /* FALLTHROUGH */
4102                   case INTEGER_TYPE:
4103                   case CHAR_TYPE:
4104                     if (tree_int_cst_equal (high1,
4105                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (high1))))
4106                       high1 = 0;
4107                     break;
4108                   case POINTER_TYPE:
4109                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (high1))
4110                         && integer_zerop (range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4111                                                        high1, 1,
4112                                                        integer_one_node, 1)))
4113                       high1 = 0;
4114                     break;
4115                   default:
4116                     break;
4117                   }
4118
4119               /* The ranges might be also adjacent between the maximum and
4120                  minimum values of the given type.  For
4121                  - [{min,-}, x] and - [y, {max,-}] ranges where x + 1 < y
4122                  return + [x + 1, y - 1].  */
4123               if (low0 == 0 && high1 == 0)
4124                 {
4125                   low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4126                                      integer_one_node, 1);
4127                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4128                                       integer_one_node, 0);
4129                   if (low == 0 || high == 0)
4130                     return 0;
4131
4132                   in_p = 1;
4133                 }
4134               else
4135                 return 0;
4136             }
4137         }
4138       else if (subset)
4139         in_p = 0, low = low0, high = high0;
4140       else
4141         in_p = 0, low = low0, high = high1;
4142     }
4143
4144   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4145   return 1;
4146 }
4147 \f
4148
4149 /* Subroutine of fold, looking inside expressions of the form
4150    A op B ? A : C, where ARG0, ARG1 and ARG2 are the three operands
4151    of the COND_EXPR.  This function is being used also to optimize
4152    A op B ? C : A, by reversing the comparison first.
4153
4154    Return a folded expression whose code is not a COND_EXPR
4155    anymore, or NULL_TREE if no folding opportunity is found.  */
4156
4157 static tree
4158 fold_cond_expr_with_comparison (tree type, tree arg0, tree arg1, tree arg2)
4159 {
4160   enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
4161   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4162   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4163   tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
4164   tree tem;
4165
4166   STRIP_NOPS (arg1);
4167   STRIP_NOPS (arg2);
4168
4169   /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
4170      transformations:
4171
4172      A == 0? A : -A    same as -A
4173      A != 0? A : -A    same as A
4174      A >= 0? A : -A    same as abs (A)
4175      A > 0?  A : -A    same as abs (A)
4176      A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
4177      A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
4178
4179      None of these transformations work for modes with signed
4180      zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4181      change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4182      versa).  The last four will fix the sign of the result,
4183      even though the original expressions could be positive or
4184      negative, depending on the sign of A.
4185
4186      Note that all these transformations are correct if A is
4187      NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4188   if ((FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01))
4189        ? real_zerop (arg01)
4190        : integer_zerop (arg01))
4191       && TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
4192       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
4193     switch (comp_code)
4194       {
4195       case EQ_EXPR:
4196       case UNEQ_EXPR:
4197         tem = fold_convert (arg1_type, arg1);
4198         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (tem)));
4199       case NE_EXPR:
4200       case LTGT_EXPR:
4201         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4202       case UNGE_EXPR:
4203       case UNGT_EXPR:
4204         if (flag_trapping_math)
4205           break;
4206         /* Fall through.  */
4207       case GE_EXPR:
4208       case GT_EXPR:
4209         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4210           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4211                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4212         tem = fold (build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
4213         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4214       case UNLE_EXPR:
4215       case UNLT_EXPR:
4216         if (flag_trapping_math)
4217           break;
4218       case LE_EXPR:
4219       case LT_EXPR:
4220         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4221           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4222                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4223         tem = fold (build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
4224         return negate_expr (fold_convert (type, tem));
4225       default:
4226         gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4227         break;
4228       }
4229
4230   /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
4231      A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
4232      both transformations are correct when A is NaN: A != 0
4233      is then true, and A == 0 is false.  */
4234
4235   if (integer_zerop (arg01) && integer_zerop (arg2))
4236     {
4237       if (comp_code == NE_EXPR)
4238         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4239       else if (comp_code == EQ_EXPR)
4240         return fold_convert (type, integer_zero_node);
4241     }
4242
4243   /* Try some transformations of A op B ? A : B.
4244
4245      A == B? A : B    same as B
4246      A != B? A : B    same as A
4247      A >= B? A : B    same as max (A, B)
4248      A > B?  A : B    same as max (B, A)
4249      A <= B? A : B    same as min (A, B)
4250      A < B?  A : B    same as min (B, A)
4251
4252      As above, these transformations don't work in the presence
4253      of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
4254      opposite sign, the first two transformations will change
4255      the sign of the result.  In the last four, the original
4256      expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
4257      (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
4258
4259      The first two transformations are correct if either A or B
4260      is a NaN.  In the first transformation, the condition will
4261      be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
4262      second transformation, the condition A != B will be true,
4263      and A will be chosen.
4264
4265      The conversions to max() and min() are not correct if B is
4266      a number and A is not.  The conditions in the original
4267      expressions will be false, so all four give B.  The min()
4268      and max() versions would give a NaN instead.  */
4269   if (operand_equal_for_comparison_p (arg01, arg2, arg00))
4270     {
4271       tree comp_op0 = arg00;
4272       tree comp_op1 = arg01;
4273       tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
4274
4275       /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
4276       if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
4277         {
4278           comp_type = type;
4279           comp_op0 = arg1;
4280           comp_op1 = arg2;
4281         }
4282
4283       switch (comp_code)
4284         {
4285         case EQ_EXPR:
4286           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4287         case NE_EXPR:
4288           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4289         case LE_EXPR:
4290         case LT_EXPR:
4291         case UNLE_EXPR:
4292         case UNLT_EXPR:
4293           /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
4294              operand which will be used if they are equal first
4295              so that we can convert this back to the
4296              corresponding COND_EXPR.  */
4297           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4298             {
4299               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4300               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4301               tem = (comp_code == LE_EXPR || comp_code == UNLE_EXPR)
4302                     ? fold (build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1))
4303                     : fold (build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0));
4304               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4305             }
4306           break;
4307         case GE_EXPR:
4308         case GT_EXPR:
4309         case UNGE_EXPR:
4310         case UNGT_EXPR:
4311           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4312             {
4313               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4314               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4315               tem = (comp_code == GE_EXPR || comp_code == UNGE_EXPR)
4316                     ? fold (build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1))
4317                     : fold (build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0));
4318               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4319             }
4320           break;
4321         case UNEQ_EXPR:
4322           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4323             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4324           break;
4325         case LTGT_EXPR:
4326           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4327             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4328           break;
4329         default:
4330           gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4331           break;
4332         }
4333     }
4334
4335   /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
4336      we might still be able to simplify this.  For example,
4337      if C1 is one less or one more than C2, this might have started
4338      out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
4339      Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
4340
4341   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4342       && TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
4343       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
4344     switch (comp_code)
4345       {
4346       case EQ_EXPR:
4347         /* We can replace A with C1 in this case.  */
4348         arg1 = fold_convert (type, arg01);
4349         return fold (build3 (COND_EXPR, type, arg0, arg1, arg2));
4350
4351       case LT_EXPR:
4352         /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2).  */
4353         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4354                                OEP_ONLY_CONST)
4355             && operand_equal_p (arg01,
4356                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4357                                              integer_one_node, 0),
4358                                 OEP_ONLY_CONST))
4359           return pedantic_non_lvalue (fold (build2 (MIN_EXPR,
4360                                                     type, arg1, arg2)));
4361         break;
4362
4363       case LE_EXPR:
4364         /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2).  */
4365         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4366                                OEP_ONLY_CONST)
4367             && operand_equal_p (arg01,
4368                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4369                                              integer_one_node, 0),
4370                                 OEP_ONLY_CONST))
4371           return pedantic_non_lvalue (fold (build2 (MIN_EXPR,
4372                                                     type, arg1, arg2)));
4373         break;
4374
4375       case GT_EXPR:
4376         /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2).  */
4377         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4378                                OEP_ONLY_CONST)
4379             && operand_equal_p (arg01,
4380                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4381                                              integer_one_node, 0),
4382                                 OEP_ONLY_CONST))
4383           return pedantic_non_lvalue (fold (build2 (MAX_EXPR,
4384                                                     type, arg1, arg2)));
4385         break;
4386
4387       case GE_EXPR:
4388         /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2).  */
4389         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4390                                OEP_ONLY_CONST)
4391             && operand_equal_p (arg01,
4392                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4393                                              integer_one_node, 0),
4394                                 OEP_ONLY_CONST))
4395           return pedantic_non_lvalue (fold (build2 (MAX_EXPR,
4396                                                     type, arg1, arg2)));
4397         break;
4398       case NE_EXPR:
4399         break;
4400       default:
4401         gcc_unreachable ();
4402       }
4403
4404   return NULL_TREE;
4405 }
4406
4407
4408 \f
4409 #ifndef LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4410 #define LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT (BRANCH_COST >= 2)
4411 #endif
4412
4413 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
4414    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
4415
4416 static tree
4417 fold_range_test (tree exp)
4418 {
4419   int or_op = (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ORIF_EXPR
4420                || TREE_CODE (exp) == TRUTH_OR_EXPR);
4421   int in0_p, in1_p, in_p;
4422   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
4423   tree lhs = make_range (TREE_OPERAND (exp, 0), &in0_p, &low0, &high0);
4424   tree rhs = make_range (TREE_OPERAND (exp, 1), &in1_p, &low1, &high1);
4425   tree tem;
4426
4427   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
4428      again at the end.  */
4429   if (or_op)
4430     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
4431
4432   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
4433      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
4434      ranges is always true or always false, consider it to be the same
4435      expression as the other.  */
4436   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4437       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
4438                        in1_p, low1, high1)
4439       && 0 != (tem = (build_range_check (TREE_TYPE (exp),
4440                                          lhs != 0 ? lhs
4441                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
4442                                          in_p, low, high))))
4443     return or_op ? invert_truthvalue (tem) : tem;
4444
4445   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
4446      short-circuited branch and the underlying object on both sides
4447      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
4448   else if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4449            && lhs != 0 && rhs != 0
4450            && (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
4451                || TREE_CODE (exp) == TRUTH_ORIF_EXPR)
4452            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4453     {
4454       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
4455          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
4456          which cases we can't do this.  */
4457       if (simple_operand_p (lhs))
4458         return build2 (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
4459                        ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4460                        TREE_TYPE (exp), TREE_OPERAND (exp, 0),
4461                        TREE_OPERAND (exp, 1));
4462
4463       else if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
4464                && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
4465         {
4466           tree common = save_expr (lhs);
4467
4468           if (0 != (lhs = build_range_check (TREE_TYPE (exp), common,
4469                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
4470                                              low0, high0))
4471               && (0 != (rhs = build_range_check (TREE_TYPE (exp), common,
4472                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
4473                                                  low1, high1))))
4474             return build2 (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
4475                            ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4476                            TREE_TYPE (exp), lhs, rhs);
4477         }
4478     }
4479
4480   return 0;
4481 }
4482 \f
4483 /* Subroutine for fold_truthop: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
4484    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
4485    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
4486    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
4487
4488 static tree
4489 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
4490 {
4491   tree type = TREE_TYPE (c);
4492   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
4493   tree temp;
4494
4495   if (p == modesize || unsignedp)
4496     return c;
4497
4498   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
4499      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
4500      with C.  */
4501   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, c, size_int (p - 1), 0);
4502   temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp, size_int (1), 0);
4503
4504   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
4505      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
4506      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
4507      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
4508      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
4509      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
4510   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4511     temp = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type (type), temp);
4512
4513   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1), 0);
4514   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1), 0);
4515   if (mask != 0)
4516     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
4517                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask), 0);
4518   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
4519   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4520     temp = fold_convert (type, temp);
4521
4522   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp, 0));
4523 }
4524 \f
4525 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
4526    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
4527    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
4528    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
4529    and evaluate the RHS unconditionally.
4530
4531    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
4532    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
4533    against the object ANDed with the a mask.
4534
4535    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
4536    operations to do this with one comparison.
4537
4538    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
4539    function and the one above.
4540
4541    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
4542    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
4543
4544    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
4545    two operands.
4546
4547    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
4548
4549 static tree
4550 fold_truthop (enum tree_code code, tree truth_type, tree lhs, tree rhs)
4551 {
4552   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
4553      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
4554      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
4555         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
4556
4557      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
4558      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
4559      comparison for one-bit fields.  */
4560
4561   enum tree_code wanted_code;
4562   enum tree_code lcode, rcode;
4563   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
4564   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
4565   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
4566   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
4567   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
4568   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
4569   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
4570   enum machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
4571   enum machine_mode lnmode, rnmode;
4572   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
4573   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
4574   tree l_const, r_const;
4575   tree lntype, rntype, result;
4576   int first_bit, end_bit;
4577   int volatilep;
4578
4579   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
4580      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
4581      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
4582
4583   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
4584     return 0;
4585
4586   lcode = TREE_CODE (lhs);
4587   rcode = TREE_CODE (rhs);
4588
4589   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
4590     {
4591       lhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, lhs,
4592                     fold_convert (TREE_TYPE (lhs), integer_zero_node));
4593       lcode = NE_EXPR;
4594     }
4595
4596   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4597     {
4598       rhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, rhs,
4599                     fold_convert (TREE_TYPE (rhs), integer_zero_node));
4600       rcode = NE_EXPR;
4601     }
4602
4603   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison
4604       || TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
4605     return 0;
4606
4607   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
4608   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
4609   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4610   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4611
4612   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
4613   if (simple_operand_p (ll_arg)
4614       && simple_operand_p (lr_arg))
4615     {
4616       tree result;
4617       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
4618           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
4619         {
4620           result = combine_comparisons (code, lcode, rcode,
4621                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4622           if (result)
4623             return result;
4624         }
4625       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
4626                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
4627         {
4628           result = combine_comparisons (code, lcode,
4629                                         swap_tree_comparison (rcode),
4630                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4631           if (result)
4632             return result;
4633         }
4634     }
4635
4636   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
4637           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
4638
4639   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
4640      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
4641      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
4642      that can be merged.  Avoid doing this if the RHS is a floating-point
4643      comparison since those can trap.  */
4644
4645   if (BRANCH_COST >= 2
4646       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
4647       && simple_operand_p (rl_arg)
4648       && simple_operand_p (rr_arg))
4649     {
4650       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
4651       if (code == TRUTH_OR_EXPR
4652           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4653           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4654           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4655         return build2 (NE_EXPR, truth_type,
4656                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4657                                ll_arg, rl_arg),
4658                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4659
4660       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
4661       if (code == TRUTH_AND_EXPR
4662           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4663           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4664           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4665         return build2 (EQ_EXPR, truth_type,
4666                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4667                                ll_arg, rl_arg),
4668                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4669
4670       if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT)
4671         return build2 (code, truth_type, lhs, rhs);
4672     }
4673
4674   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
4675      each side.  */
4676
4677   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
4678       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
4679     return 0;
4680
4681   volatilep = 0;
4682   ll_inner = decode_field_reference (ll_arg,
4683                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
4684                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
4685                                      &ll_and_mask);
4686   lr_inner = decode_field_reference (lr_arg,
4687                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
4688                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
4689                                      &lr_and_mask);
4690   rl_inner = decode_field_reference (rl_arg,
4691                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
4692                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
4693                                      &rl_and_mask);
4694   rr_inner = decode_field_reference (rr_arg,
4695                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
4696                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
4697                                      &rr_and_mask);
4698
4699   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
4700      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
4701      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
4702      the rhs's.  */
4703   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
4704       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
4705     return 0;
4706
4707   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
4708       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
4709     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
4710   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
4711            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
4712     return 0;
4713   else
4714     l_const = r_const = 0;
4715
4716   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
4717      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
4718      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
4719
4720   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
4721   if (lcode != wanted_code)
4722     {
4723       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
4724         {
4725           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
4726              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
4727              thing below.  */
4728           ll_unsignedp = 1;
4729           l_const = ll_mask;
4730         }
4731       else
4732         return 0;
4733     }
4734
4735   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
4736   if (rcode != wanted_code)
4737     {
4738       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
4739         {
4740           rl_unsignedp = 1;
4741           r_const = rl_mask;
4742         }
4743       else
4744         return 0;
4745     }
4746
4747   /* After this point all optimizations will generate bit-field
4748      references, which we might not want.  */
4749   if (! lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
4750     return 0;
4751
4752   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
4753      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
4754      to be relative to a field of that size.  */
4755   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
4756   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
4757   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4758                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
4759                           volatilep);
4760   if (lnmode == VOIDmode)
4761     return 0;
4762
4763   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
4764   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
4765   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
4766   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
4767
4768   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4769     {
4770       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
4771       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
4772     }
4773
4774   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, ll_mask),
4775                          size_int (xll_bitpos), 0);
4776   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, rl_mask),
4777                          size_int (xrl_bitpos), 0);
4778
4779   if (l_const)
4780     {
4781       l_const = fold_convert (lntype, l_const);
4782       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
4783       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos), 0);
4784       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
4785                                         fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
4786                                                       lntype, ll_mask)),
4787                                         0)))
4788         {
4789           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4790
4791           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4792         }
4793     }
4794   if (r_const)
4795     {
4796       r_const = fold_convert (lntype, r_const);
4797       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
4798       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos), 0);
4799       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
4800                                         fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
4801                                                       lntype, rl_mask)),
4802                                         0)))
4803         {
4804           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4805
4806           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4807         }
4808     }
4809
4810   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
4811      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
4812      between the left and right sides.  */
4813   if (l_const == 0)
4814     {
4815       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
4816           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
4817           /* Make sure the two fields on the right
4818              correspond to the left without being swapped.  */
4819           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
4820         return 0;
4821
4822       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
4823       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
4824       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4825                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
4826                               volatilep);
4827       if (rnmode == VOIDmode)
4828         return 0;
4829
4830       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
4831       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
4832       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
4833       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
4834
4835       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4836         {
4837           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
4838           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
4839         }
4840
4841       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, lr_mask),
4842                              size_int (xlr_bitpos), 0);
4843       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, rr_mask),
4844                              size_int (xrr_bitpos), 0);
4845
4846       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
4847          Do this for both items being compared.  If the operands are the
4848          same size and the bits being compared are in the same position
4849          then we can do this by masking both and comparing the masked
4850          results.  */
4851       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4852       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask, 0);
4853       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
4854         {
4855           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4856                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4857           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4858             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
4859
4860           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
4861                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
4862           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
4863             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
4864
4865           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4866         }
4867
4868       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
4869          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
4870          field containing them both.
4871
4872          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
4873          the mask must be shifted to account for the shift done by
4874          make_bit_field_ref.  */
4875       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
4876            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
4877           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
4878               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
4879         {
4880           tree type;
4881
4882           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, ll_bitsize + rl_bitsize,
4883                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
4884           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, lr_bitsize + rr_bitsize,
4885                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
4886
4887           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
4888                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)), 0);
4889           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
4890                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)), 0);
4891
4892           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
4893           type = lntype;
4894           if (lntype != rntype)
4895             {
4896               if (lnbitsize > rnbitsize)
4897                 {
4898                   lhs = fold_convert (rntype, lhs);
4899                   ll_mask = fold_convert (rntype, ll_mask);
4900                   type = rntype;
4901                 }
4902               else if (lnbitsize < rnbitsize)
4903                 {
4904                   rhs = fold_convert (lntype, rhs);
4905                   lr_mask = fold_convert (lntype, lr_mask);
4906                   type = lntype;
4907                 }
4908             }
4909
4910           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
4911             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
4912
4913           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
4914             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
4915
4916           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4917         }
4918
4919       return 0;
4920     }
4921
4922   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
4923      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
4924      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
4925      incorrect code below.  */
4926   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4927   if (! integer_zerop (result)
4928       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const, 0),
4929                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const, 0)) != 1)
4930     {
4931       if (wanted_code == NE_EXPR)
4932         {
4933           warning ("%<or%> of unmatched not-equal tests is always 1");
4934           return constant_boolean_node (true, truth_type);
4935         }
4936       else
4937         {
4938           warning ("%<and%> of mutually exclusive equal-tests is always 0");
4939           return constant_boolean_node (false, truth_type);
4940         }
4941     }
4942
4943   /* Construct the expression we will return.  First get the component
4944      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
4945      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
4946      merged constant.  */
4947   result = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4948                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4949
4950   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4951   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4952     result = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
4953
4954   return build2 (wanted_code, truth_type, result,
4955                  const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const, 0));
4956 }
4957 \f
4958 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
4959    constant.  */
4960
4961 static tree
4962 optimize_minmax_comparison (tree t)
4963 {
4964   tree type = TREE_TYPE (t);
4965   tree arg0 = TREE_OPERAND (t, 0);
4966   enum tree_code op_code;
4967   tree comp_const = TREE_OPERAND (t, 1);
4968   tree minmax_const;
4969   int consts_equal, consts_lt;
4970   tree inner;
4971
4972   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
4973
4974   op_code = TREE_CODE (arg0);
4975   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4976   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
4977   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
4978   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4979
4980   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
4981   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
4982       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
4983       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (comp_const)
4984       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
4985       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (minmax_const))
4986     return t;
4987
4988   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
4989      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
4990      simplifications.  */
4991   switch (TREE_CODE (t))
4992     {
4993     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
4994       return
4995         invert_truthvalue (optimize_minmax_comparison (invert_truthvalue (t)));
4996
4997     case GE_EXPR:
4998       return
4999         fold (build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
5000                       optimize_minmax_comparison
5001                       (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, comp_const)),
5002                       optimize_minmax_comparison
5003                       (build2 (GT_EXPR, type, arg0, comp_const))));
5004
5005     case EQ_EXPR:
5006       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
5007         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
5008         return fold (build2 (LE_EXPR, type, inner, comp_const));
5009
5010       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
5011         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
5012         return fold (build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const));
5013
5014       else if (op_code == MAX_EXPR)
5015         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
5016         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5017
5018       else if (consts_equal)
5019         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
5020         return fold (build2 (GE_EXPR, type, inner, comp_const));
5021
5022       else if (consts_lt)
5023         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
5024         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5025
5026       else
5027         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
5028         return fold (build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const));
5029
5030     case GT_EXPR:
5031       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5032         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
5033            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
5034         return fold (build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const));
5035
5036       else if (op_code == MAX_EXPR)
5037         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
5038         return omit_one_operand (type, integer_one_node, inner);
5039
5040       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5041         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
5042            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
5043         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5044
5045       else
5046         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
5047         return fold (build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const));
5048
5049     default:
5050       return t;
5051     }
5052 }
5053 \f
5054 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
5055    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
5056    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
5057    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
5058    should be used for the computation if wider than our type.
5059
5060    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
5061    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
5062    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
5063    in the language in question.
5064
5065    We also canonicalize (X + 7) * 4 into X * 4 + 28 in the hope that either
5066    the machine has a multiply-accumulate insn or that this is part of an
5067    addressing calculation.
5068
5069    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
5070    original computation, but need not be in the original type.  */
5071
5072 static tree
5073 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5074 {
5075   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
5076      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
5077      something interesting and (2) we've probably processed it before
5078      when we built the inner expression.  */
5079
5080   static int depth;
5081   tree ret;
5082
5083   if (depth > 3)
5084     return NULL;
5085
5086   depth++;
5087   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type);
5088   depth--;
5089
5090   return ret;
5091 }
5092
5093 static tree
5094 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5095 {
5096   tree type = TREE_TYPE (t);
5097   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
5098   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
5099                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
5100                 ? wide_type : type);
5101   tree t1, t2;
5102   int same_p = tcode == code;
5103   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
5104
5105   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
5106   if (integer_zerop (c))
5107     return NULL_TREE;
5108
5109   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_unary)
5110     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5111
5112   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_binary)
5113     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
5114
5115   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
5116      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
5117   switch (tcode)
5118     {
5119     case INTEGER_CST:
5120       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
5121          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
5122       if (code == MULT_EXPR
5123           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, t, c, 0)))
5124         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
5125                             fold_convert (ctype, c), 0);
5126       break;
5127
5128     case CONVERT_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case NOP_EXPR:
5129       /* If op0 is an expression ...  */
5130       if ((COMPARISON_CLASS_P (op0)
5131            || UNARY_CLASS_P (op0)
5132            || BINARY_CLASS_P (op0)
5133            || EXPRESSION_CLASS_P (op0))
5134           /* ... and is unsigned, and its type is smaller than ctype,
5135              then we cannot pass through as widening.  */
5136           && ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
5137                && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == INTEGER_TYPE
5138                      && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (op0)))
5139                && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
5140                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))))
5141               /* ... or this is a truncation (t is narrower than op0),
5142                  then we cannot pass through this narrowing.  */
5143               || (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
5144                   < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0))))
5145               /* ... or signedness changes for division or modulus,
5146                  then we cannot pass through this conversion.  */
5147               || (code != MULT_EXPR
5148                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5149                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))))
5150         break;
5151
5152       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
5153          we can, replace this expression with the inner simplification for
5154          possible later conversion to our or some other type.  */
5155       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
5156           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
5157           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t2)
5158           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
5159                                          code == MULT_EXPR
5160                                          ? ctype : NULL_TREE))))
5161         return t1;
5162       break;
5163
5164     case ABS_EXPR:
5165       /* If widening the type changes it from signed to unsigned, then we
5166          must avoid building ABS_EXPR itself as unsigned.  */
5167       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && !TYPE_UNSIGNED (type))
5168         {
5169           tree cstype = (*lang_hooks.types.signed_type) (ctype);
5170           if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, cstype)) != 0)
5171             {
5172               t1 = fold (build1 (tcode, cstype, fold_convert (cstype, t1)));
5173               return fold_convert (ctype, t1);
5174             }
5175           break;
5176         }
5177       /* FALLTHROUGH */
5178     case NEGATE_EXPR:
5179       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5180         return fold (build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1)));
5181       break;
5182
5183     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
5184       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
5185          this optimization as that changes the result.  */
5186       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
5187         break;
5188
5189       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
5190       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0
5191           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5192         {
5193           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5194             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
5195
5196           return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5197                                fold_convert (ctype, t2)));
5198         }
5199       break;
5200
5201     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
5202       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
5203          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
5204          way unless the multiplier or divisor overflows.  Signed
5205          left-shift overflow is implementation-defined rather than
5206          undefined in C90, so do not convert signed left shift into
5207          multiplication.  */
5208       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5209           && (tcode == RSHIFT_EXPR || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
5210           /* const_binop may not detect overflow correctly,
5211              so check for it explicitly here.  */
5212           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)) > TREE_INT_CST_LOW (op1)
5213           && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
5214           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
5215                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
5216                                                    size_one_node,
5217                                                    op1, 0)))
5218           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5219         return extract_muldiv (build2 (tcode == LSHIFT_EXPR
5220                                        ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
5221                                        ctype, fold_convert (ctype, op0), t1),
5222                                c, code, wide_type);
5223       break;
5224
5225     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
5226       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
5227          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
5228          cases where we can do anything are if the second operand is a
5229          constant.  */
5230       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type);
5231       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type);
5232       if (t1 != 0 && t2 != 0
5233           && (code == MULT_EXPR
5234               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
5235                  are divisible by c.  */
5236               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
5237                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
5238         return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5239                              fold_convert (ctype, t2)));
5240
5241       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
5242          This simplifies the logic below.  */
5243       if (tcode == MINUS_EXPR)
5244         tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
5245
5246       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5247         break;
5248
5249       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
5250          some of the division and remainder types while for others we need
5251          to change the code.  */
5252       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5253         {
5254           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
5255             code = FLOOR_DIV_EXPR;
5256           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
5257             code = CEIL_DIV_EXPR;
5258           else if (code != MULT_EXPR
5259                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
5260             break;
5261         }
5262
5263       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
5264          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
5265       if (code == MULT_EXPR
5266           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5267         {
5268           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
5269                              fold_convert (ctype, c), 0);
5270           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
5271           if (op1 == 0
5272               || (TREE_OVERFLOW (op1) && ! flag_wrapv))
5273             break;
5274         }
5275       else
5276         break;
5277
5278       /* If we have an unsigned type is not a sizetype, we cannot widen
5279          the operation since it will change the result if the original
5280          computation overflowed.  */
5281       if (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5282           && ! (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype))
5283           && ctype != type)
5284         break;
5285
5286       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
5287          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
5288       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
5289         return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1));
5290
5291       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
5292          apply the distributive law to commute the multiply and addition
5293          if the multiplication of the constants doesn't overflow.  */
5294       if (code == MULT_EXPR)
5295         return fold (build2 (tcode, ctype,
5296                              fold (build2 (code, ctype,
5297                                            fold_convert (ctype, op0),
5298                                            fold_convert (ctype, c))),
5299                              op1));
5300
5301       break;
5302
5303     case MULT_EXPR:
5304       /* We have a special case here if we are doing something like
5305          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
5306       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
5307            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
5308           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
5309           && integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5310         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
5311
5312       /* ... fall through ...  */
5313
5314     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
5315     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
5316       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
5317          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
5318          do something only if the second operand is a constant.  */
5319       if (same_p
5320           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5321         return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5322                              fold_convert (ctype, op1)));
5323       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
5324                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5325         return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5326                              fold_convert (ctype, t1)));
5327       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5328         return 0;
5329
5330       /* If these are the same operation types, we can associate them
5331          assuming no overflow.  */
5332       if (tcode == code
5333           && 0 != (t1 = const_binop (MULT_EXPR, fold_convert (ctype, op1),
5334                                      fold_convert (ctype, c), 0))
5335           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5336         return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0), t1));
5337
5338       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
5339          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
5340          multiple of the other, in which case we replace this with either an
5341          operation or CODE or TCODE.
5342
5343          If we have an unsigned type that is not a sizetype, we cannot do
5344          this since it will change the result if the original computation
5345          overflowed.  */
5346       if ((! TYPE_UNSIGNED (ctype)
5347            || (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype)))
5348           && ! flag_wrapv
5349           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
5350               || (tcode == MULT_EXPR
5351                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
5352                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR)))
5353         {
5354           if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5355             return fold (build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5356                                  fold_convert (ctype,
5357                                                const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5358                                                             op1, c, 0))));
5359           else if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, c, op1, 0)))
5360             return fold (build2 (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5361                                  fold_convert (ctype,
5362                                                const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5363                                                             c, op1, 0))));
5364         }
5365       break;
5366
5367     default:
5368       break;
5369     }
5370
5371   return 0;
5372 }
5373 \f
5374 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
5375    1), and is of the indicated TYPE.  */
5376
5377 tree
5378 constant_boolean_node (int value, tree type)
5379 {
5380   if (type == integer_type_node)
5381     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
5382   else if (type == boolean_type_node)
5383     return value ? boolean_true_node : boolean_false_node;
5384   else
5385     return build_int_cst (type, value);
5386 }
5387
5388
5389 /* Return true if expr looks like an ARRAY_REF and set base and
5390    offset to the appropriate trees.  If there is no offset,
5391    offset is set to NULL_TREE.  */
5392
5393 static bool
5394 extract_array_ref (tree expr, tree *base, tree *offset)
5395 {
5396   /* We have to be careful with stripping nops as with the
5397      base type the meaning of the offset can change.  */
5398   tree inner_expr = expr;
5399   STRIP_NOPS (inner_expr);
5400   /* One canonical form is a PLUS_EXPR with the first
5401      argument being an ADDR_EXPR with a possible NOP_EXPR
5402      attached.  */
5403   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR)
5404     {
5405       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5406       STRIP_NOPS (op0);
5407       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR)
5408         {
5409           *base = TREE_OPERAND (expr, 0);
5410           *offset = TREE_OPERAND (expr, 1);
5411           return true;
5412         }
5413     }
5414   /* Other canonical form is an ADDR_EXPR of an ARRAY_REF,
5415      which we transform into an ADDR_EXPR with appropriate
5416      offset.  For other arguments to the ADDR_EXPR we assume
5417      zero offset and as such do not care about the ADDR_EXPR
5418      type and strip possible nops from it.  */
5419   else if (TREE_CODE (inner_expr) == ADDR_EXPR)
5420     {
5421       tree op0 = TREE_OPERAND (inner_expr, 0);
5422       if (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
5423         {
5424           *base = build_fold_addr_expr (TREE_OPERAND (op0, 0));
5425           *offset = TREE_OPERAND (op0, 1);
5426         }
5427       else
5428         {
5429           *base = inner_expr;
5430           *offset = NULL_TREE;
5431         }
5432       return true;
5433     }
5434
5435   return false;
5436 }
5437
5438
5439 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
5440    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
5441    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
5442    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
5443    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
5444    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
5445    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
5446    possible.  */
5447
5448 static tree
5449 fold_binary_op_with_conditional_arg (tree t, enum tree_code code, tree cond,
5450                                      tree arg, int cond_first_p)
5451 {
5452   const tree type = TREE_TYPE (t);
5453   tree cond_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0))
5454                                 : TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 1));
5455   tree arg_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 1))
5456                                : TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
5457   tree test, true_value, false_value;
5458   tree lhs = NULL_TREE;
5459   tree rhs = NULL_TREE;
5460
5461   /* This transformation is only worthwhile if we don't have to wrap
5462      arg in a SAVE_EXPR, and the operation can be simplified on at least
5463      one of the branches once its pushed inside the COND_EXPR.  */
5464   if (!TREE_CONSTANT (arg))
5465     return NULL_TREE;
5466
5467   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR)
5468     {
5469       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
5470       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
5471       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
5472       /* If this operand throws an expression, then it does not make
5473          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
5474          involving it.  */
5475       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
5476         lhs = true_value;
5477       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
5478         rhs = false_value;
5479     }
5480   else
5481     {
5482       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
5483       test = cond;
5484       true_value = constant_boolean_node (true, testtype);
5485       false_value = constant_boolean_node (false, testtype);
5486     }
5487
5488   arg = fold_convert (arg_type, arg);
5489   if (lhs == 0)
5490     {
5491       true_value = fold_convert (cond_type, true_value);
5492       lhs = fold (cond_first_p ? build2 (code, type, true_value, arg)
5493                              : build2 (code, type, arg, true_value));
5494     }
5495   if (rhs == 0)
5496     {
5497       false_value = fold_convert (cond_type, false_value);
5498       rhs = fold (cond_first_p ? build2 (code, type, false_value, arg)
5499                              : build2 (code, type, arg, false_value));
5500     }
5501
5502   test = fold (build3 (COND_EXPR, type, test, lhs, rhs));
5503   return fold_convert (type, test);
5504 }
5505
5506 \f
5507 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
5508
5509    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
5510    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
5511    ADDEND is the same as X.
5512
5513    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
5514    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
5515    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
5516    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
5517    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
5518
5519 static bool
5520 fold_real_zero_addition_p (tree type, tree addend, int negate)
5521 {
5522   if (!real_zerop (addend))
5523     return false;
5524
5525   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
5526   if (HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
5527     return false;
5528
5529   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
5530   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type)))
5531     return true;
5532
5533   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
5534   if (TREE_CODE (addend) == REAL_CST
5535       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
5536     negate = !negate;
5537
5538   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
5539      In this situation, there is only one case we can return true for.
5540      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
5541      supported.  */
5542   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (type));
5543 }
5544
5545 /* Subroutine of fold() that checks comparisons of built-in math
5546    functions against real constants.
5547
5548    FCODE is the DECL_FUNCTION_CODE of the built-in, CODE is the comparison
5549    operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR, GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE
5550    is the type of the result and ARG0 and ARG1 are the operands of the
5551    comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5552
5553    The function returns the constant folded tree if a simplification
5554    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5555
5556 static tree
5557 fold_mathfn_compare (enum built_in_function fcode, enum tree_code code,
5558                      tree type, tree arg0, tree arg1)
5559 {
5560   REAL_VALUE_TYPE c;
5561
5562   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode))
5563     {
5564       tree arg = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5565       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5566
5567       c = TREE_REAL_CST (arg1);
5568       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (c))
5569         {
5570           /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5571           if (code == EQ_EXPR || code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5572             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5573
5574           /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5575              don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5576           if (code == NE_EXPR || !HONOR_NANS (mode))
5577             return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5578
5579           /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5580           return fold (build2 (GE_EXPR, type, arg,
5581                                build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0)));
5582         }
5583       else if (code == GT_EXPR || code == GE_EXPR)
5584         {
5585           REAL_VALUE_TYPE c2;
5586
5587           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5588           real_convert (&c2, mode, &c2);
5589
5590           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5591             {
5592               /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5593               if (HONOR_INFINITIES (mode))
5594                 return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg,
5595                                      build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5596
5597               /* sqrt(x) > y is always false, when y is very large
5598                  and we don't care about infinities.  */
5599               return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5600             }
5601
5602           /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5603           return fold (build2 (code, type, arg,
5604                                build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5605         }
5606       else if (code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5607         {
5608           REAL_VALUE_TYPE c2;
5609
5610           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5611           real_convert (&c2, mode, &c2);
5612
5613           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5614             {
5615               /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5616                  value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5617               if (! HONOR_NANS (mode) && ! HONOR_INFINITIES (mode))
5618                 return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5619
5620               /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5621                  don't care about NaNs.  */
5622               if (! HONOR_NANS (mode))
5623                 return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg,
5624                                      build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5625
5626               /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5627                  don't care about Infinities.  */
5628               if (! HONOR_INFINITIES (mode))
5629                 return fold (build2 (GE_EXPR, type, arg,
5630                                      build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0)));
5631
5632               /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5633               if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
5634                   || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5635                 return NULL_TREE;
5636
5637               arg = save_expr (arg);
5638               return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5639                                    fold (build2 (GE_EXPR, type, arg,
5640                                                  build_real (TREE_TYPE (arg),
5641                                                              dconst0))),
5642                                    fold (build2 (NE_EXPR, type, arg,
5643                                                  build_real (TREE_TYPE (arg),
5644                                                              c2)))));
5645             }
5646
5647           /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5648           if (! HONOR_NANS (mode))
5649             return fold (build2 (code, type, arg,
5650                                  build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5651
5652           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5653           if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5654               && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5655             {
5656               arg = save_expr (arg);
5657               return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5658                                    fold (build2 (GE_EXPR, type, arg,
5659                                                  build_real (TREE_TYPE (arg),
5660                                                              dconst0))),
5661                                    fold (build2 (code, type, arg,
5662                                                  build_real (TREE_TYPE (arg),
5663                                                              c2)))));
5664             }
5665         }
5666     }
5667
5668   return NULL_TREE;
5669 }
5670
5671 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons against Infinities,
5672    either +Inf or -Inf.
5673
5674    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5675    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5676    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5677
5678    The function returns the constant folded tree if a simplification
5679    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5680
5681 static tree
5682 fold_inf_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5683 {
5684   enum machine_mode mode;
5685   REAL_VALUE_TYPE max;
5686   tree temp;
5687   bool neg;
5688
5689   mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5690
5691   /* For negative infinity swap the sense of the comparison.  */
5692   neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1));
5693   if (neg)
5694     code = swap_tree_comparison (code);
5695
5696   switch (code)
5697     {
5698     case GT_EXPR:
5699       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
5700       if (HONOR_SNANS (mode))
5701         return NULL_TREE;
5702       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
5703
5704     case LE_EXPR:
5705       /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
5706       if (! HONOR_NANS (mode))
5707         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
5708
5709       /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
5710       if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5711           && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg0))
5712         {
5713           arg0 = save_expr (arg0);
5714           return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg0));
5715         }
5716       break;
5717
5718     case EQ_EXPR:
5719     case GE_EXPR:
5720       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
5721       real_maxval (&max, neg, mode);
5722       return fold (build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5723                            arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5724
5725     case LT_EXPR:
5726       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5727       real_maxval (&max, neg, mode);
5728       return fold (build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5729                            arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5730
5731     case NE_EXPR:
5732       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
5733       real_maxval (&max, neg, mode);
5734       if (! HONOR_NANS (mode))
5735         return fold (build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5736                              arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5737
5738       /* The transformation below creates non-gimple code and thus is
5739          not appropriate if we are in gimple form.  */
5740       if (in_gimple_form)
5741         return NULL_TREE;
5742
5743       temp = fold (build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5744                            arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5745       return fold (build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, temp));
5746
5747     default:
5748       break;
5749     }
5750
5751   return NULL_TREE;
5752 }
5753
5754 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons of a division by
5755    a nonzero integer constant against an integer constant, i.e.
5756    X/C1 op C2.
5757
5758    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5759    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5760    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5761
5762    The function returns the constant folded tree if a simplification
5763    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5764
5765 static tree
5766 fold_div_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5767 {
5768   tree prod, tmp, hi, lo;
5769   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5770   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5771   unsigned HOST_WIDE_INT lpart;
5772   HOST_WIDE_INT hpart;
5773   int overflow;
5774
5775   /* We have to do this the hard way to detect unsigned overflow.
5776      prod = int_const_binop (MULT_EXPR, arg01, arg1, 0);  */
5777   overflow = mul_double (TREE_INT_CST_LOW (arg01),
5778                          TREE_INT_CST_HIGH (arg01),
5779                          TREE_INT_CST_LOW (arg1),
5780                          TREE_INT_CST_HIGH (arg1), &lpart, &hpart);
5781   prod = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
5782   prod = force_fit_type (prod, -1, overflow, false);
5783
5784   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
5785     {
5786       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5787       lo = prod;
5788
5789       /* Likewise hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0).  */
5790       overflow = add_double (TREE_INT_CST_LOW (prod),
5791                              TREE_INT_CST_HIGH (prod),
5792                              TREE_INT_CST_LOW (tmp),
5793                              TREE_INT_CST_HIGH (tmp),
5794                              &lpart, &hpart);
5795       hi = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
5796       hi = force_fit_type (hi, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (prod),
5797                            TREE_CONSTANT_OVERFLOW (prod));
5798     }
5799   else if (tree_int_cst_sgn (arg01) >= 0)
5800     {
5801       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5802       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
5803         {
5804         case -1:
5805           lo = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5806           hi = prod;
5807           break;
5808
5809         case  0:
5810           lo = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
5811           hi = tmp;
5812           break;
5813
5814         case  1:
5815           hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5816           lo = prod;
5817           break;
5818
5819         default:
5820           gcc_unreachable ();
5821         }
5822     }
5823   else
5824     {
5825       /* A negative divisor reverses the relational operators.  */
5826       code = swap_tree_comparison (code);
5827
5828       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
5829       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
5830         {
5831         case -1:
5832           hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5833           lo = prod;
5834           break;
5835
5836         case  0:
5837           hi = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
5838           lo = tmp;
5839           break;
5840
5841         case  1:
5842           lo = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
5843           hi = prod;
5844           break;
5845
5846         default:
5847           gcc_unreachable ();
5848         }
5849     }
5850
5851   switch (code)
5852     {
5853     case EQ_EXPR:
5854       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
5855         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5856       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5857         return fold (build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo));
5858       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5859         return fold (build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi));
5860       return build_range_check (type, arg00, 1, lo, hi);
5861
5862     case NE_EXPR:
5863       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
5864         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5865       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5866         return fold (build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo));
5867       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5868         return fold (build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi));
5869       return build_range_check (type, arg00, 0, lo, hi);
5870
5871     case LT_EXPR:
5872       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5873         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5874       return fold (build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo));
5875
5876     case LE_EXPR:
5877       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5878         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5879       return fold (build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi));
5880
5881     case GT_EXPR:
5882       if (TREE_OVERFLOW (hi))
5883         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
5884       return fold (build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi));
5885
5886     case GE_EXPR:
5887       if (TREE_OVERFLOW (lo))
5888         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
5889       return fold (build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo));
5890
5891     default:
5892       break;
5893     }
5894
5895   return NULL_TREE;
5896 }
5897
5898
5899 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
5900    equality/inequality test, then return a simplified form of
5901    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
5902    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
5903
5904 tree
5905 fold_single_bit_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
5906                       tree result_type)
5907 {
5908   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
5909   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
5910       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
5911       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
5912     {
5913       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5914       tree type = TREE_TYPE (arg0);
5915       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5916       enum machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
5917       int ops_unsigned;
5918       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
5919       tree arg00;
5920
5921       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5922          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5923       arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
5924       if (arg00 != NULL_TREE
5925           /* This is only a win if casting to a signed type is cheap,
5926              i.e. when arg00's type is not a partial mode.  */
5927           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg00))
5928              == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00))))
5929         {
5930           tree stype = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg00));
5931           return fold (build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
5932                                result_type, fold_convert (stype, arg00),
5933                                fold_convert (stype, integer_zero_node)));
5934         }
5935
5936       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
5937          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
5938          Similarly for (A & C) == 0.  */
5939
5940       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
5941          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
5942       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
5943           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
5944           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (inner, 1)) == 0
5945           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
5946           && 0 > compare_tree_int (TREE_OPERAND (inner, 1),
5947                                    bitnum - TYPE_PRECISION (type)))
5948         {
5949           bitnum += TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (inner, 1));
5950           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
5951         }
5952
5953       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
5954          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
5955          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
5956 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
5957       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND
5958                       && !flag_syntax_only) ? 0 : 1;
5959 #else
5960       ops_unsigned = 1;
5961 #endif
5962
5963       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
5964       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
5965       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
5966       inner = fold_convert (intermediate_type, inner);
5967
5968       if (bitnum != 0)
5969         inner = build2 (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
5970                         inner, size_int (bitnum));
5971
5972       if (code == EQ_EXPR)
5973         inner = fold (build2 (BIT_XOR_EXPR, intermediate_type,
5974                               inner, integer_one_node));
5975
5976       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
5977       inner = build2 (BIT_AND_EXPR, intermediate_type,
5978                       inner, integer_one_node);
5979
5980       /* Make sure to return the proper type.  */
5981       inner = fold_convert (result_type, inner);
5982
5983       return inner;
5984     }
5985   return NULL_TREE;
5986 }
5987
5988 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
5989    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
5990
5991 static bool
5992 reorder_operands_p (tree arg0, tree arg1)
5993 {
5994   if (! flag_evaluation_order)
5995       return true;
5996   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
5997     return true;
5998   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
5999          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
6000 }
6001
6002 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
6003    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
6004    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
6005    evaluate the operands in reverse order.  */
6006
6007 bool
6008 tree_swap_operands_p (tree arg0, tree arg1, bool reorder)
6009 {
6010   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6011   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
6012
6013   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6014     return 0;
6015   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6016     return 1;
6017
6018   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
6019     return 0;
6020   if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6021     return 1;
6022
6023   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
6024     return 0;
6025   if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6026     return 1;
6027
6028   if (TREE_CONSTANT (arg1))
6029     return 0;
6030   if (TREE_CONSTANT (arg0))
6031     return 1;
6032
6033   if (optimize_size)
6034     return 0;
6035
6036   if (reorder && flag_evaluation_order
6037       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
6038     return 0;
6039
6040   if (DECL_P (arg1))
6041     return 0;
6042   if (DECL_P (arg0))
6043     return 1;
6044
6045   /* It is preferable to swap two SSA_NAME to ensure a canonical form
6046      for commutative and comparison operators.  Ensuring a canonical
6047      form allows the optimizers to find additional redundancies without
6048      having to explicitly check for both orderings.  */
6049   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME
6050       && TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
6051       && SSA_NAME_VERSION (arg0) > SSA_NAME_VERSION (arg1))
6052     return 1;
6053
6054   return 0;
6055 }
6056
6057 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where
6058    ARG0 is extended to a wider type.  */
6059
6060 static tree
6061 fold_widened_comparison (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6062 {
6063   tree arg0_unw = get_unwidened (arg0, NULL_TREE);
6064   tree arg1_unw;
6065   tree shorter_type, outer_type;
6066   tree min, max;
6067   bool above, below;
6068
6069   if (arg0_unw == arg0)
6070     return NULL_TREE;
6071   shorter_type = TREE_TYPE (arg0_unw);
6072
6073   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) <= TYPE_PRECISION (shorter_type))
6074     return NULL_TREE;
6075
6076   arg1_unw = get_unwidened (arg1, shorter_type);
6077   if (!arg1_unw)
6078     return NULL_TREE;
6079
6080   /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6081   if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
6082        || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) == TYPE_UNSIGNED (shorter_type))
6083       && (TREE_TYPE (arg1_unw) == shorter_type
6084           || (TREE_CODE (arg1_unw) == INTEGER_CST
6085               && TREE_CODE (shorter_type) == INTEGER_TYPE
6086               && int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))))
6087     return fold (build (code, type, arg0_unw,
6088                         fold_convert (shorter_type, arg1_unw)));
6089
6090   if (TREE_CODE (arg1_unw) != INTEGER_CST)
6091     return NULL_TREE;
6092
6093   /* If we are comparing with the integer that does not fit into the range
6094      of the shorter type, the result is known.  */
6095   outer_type = TREE_TYPE (arg1_unw);
6096   min = lower_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6097   max = upper_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6098
6099   above = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6100                                                    max, arg1_unw));
6101   below = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6102                                                    arg1_unw, min));
6103
6104   switch (code)
6105     {
6106     case EQ_EXPR:
6107       if (above || below)
6108         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6109       break;
6110
6111     case NE_EXPR:
6112       if (above || below)
6113         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6114       break;
6115
6116     case LT_EXPR:
6117     case LE_EXPR:
6118       if (above)
6119         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6120       else if (below)
6121         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6122
6123     case GT_EXPR:
6124     case GE_EXPR:
6125       if (above)
6126         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6127       else if (below)
6128         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6129
6130     default:
6131       break;
6132     }
6133
6134   return NULL_TREE;
6135 }
6136
6137 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where for
6138    ARG0 just the signedness is changed.  */
6139
6140 static tree
6141 fold_sign_changed_comparison (enum tree_code code, tree type,
6142                               tree arg0, tree arg1)
6143 {
6144   tree arg0_inner, tmp;
6145   tree inner_type, outer_type;
6146
6147   if (TREE_CODE (arg0) != NOP_EXPR)
6148     return NULL_TREE;
6149
6150   outer_type = TREE_TYPE (arg0);
6151   arg0_inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6152   inner_type = TREE_TYPE (arg0_inner);
6153
6154   if (TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
6155     return NULL_TREE;
6156
6157   if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST
6158       && !(TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
6159            && TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == inner_type))
6160     return NULL_TREE;
6161
6162   if (TYPE_UNSIGNED (inner_type) != TYPE_UNSIGNED (outer_type)
6163       && code != NE_EXPR
6164       && code != EQ_EXPR)
6165     return NULL_TREE;
6166
6167   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6168     {
6169       tmp = build_int_cst_wide (inner_type,
6170                                 TREE_INT_CST_LOW (arg1),
6171                                 TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
6172       arg1 = force_fit_type (tmp, 0,
6173                              TREE_OVERFLOW (arg1),
6174                              TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
6175     }
6176   else
6177     arg1 = fold_convert (inner_type, arg1);
6178
6179   return fold (build (code, type, arg0_inner, arg1));
6180 }
6181
6182 /* Tries to replace &a[idx] CODE s * delta with &a[idx CODE delta], if s is
6183    step of the array.  ADDR is the address. MULT is the multiplicative expression.
6184    If the function succeeds, the new address expression is returned.  Otherwise
6185    NULL_TREE is returned.  */
6186
6187 static tree
6188 try_move_mult_to_index (enum tree_code code, tree addr, tree mult)
6189 {
6190   tree s, delta, step;
6191   tree arg0 = TREE_OPERAND (mult, 0), arg1 = TREE_OPERAND (mult, 1);
6192   tree ref = TREE_OPERAND (addr, 0), pref;
6193   tree ret, pos;
6194   tree itype;
6195
6196   STRIP_NOPS (arg0);
6197   STRIP_NOPS (arg1);
6198
6199   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6200     {
6201       s = arg0;
6202       delta = arg1;
6203     }
6204   else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6205     {
6206       s = arg1;
6207       delta = arg0;
6208     }
6209   else
6210     return NULL_TREE;
6211
6212   for (;; ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
6213     {
6214       if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
6215         {
6216           step = array_ref_element_size (ref);
6217
6218           if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
6219             continue;
6220
6221           itype = TREE_TYPE (step);
6222
6223           /* If the type sizes do not match, we might run into problems
6224              when one of them would overflow.  */
6225           if (TYPE_PRECISION (itype) != TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (s)))
6226             continue;
6227
6228           if (!operand_equal_p (step, fold_convert (itype, s), 0))
6229             continue;
6230
6231           delta = fold_convert (itype, delta);
6232           break;
6233         }
6234
6235       if (!handled_component_p (ref))
6236         return NULL_TREE;
6237     }
6238
6239   /* We found the suitable array reference.  So copy everything up to it,
6240      and replace the index.  */
6241
6242   pref = TREE_OPERAND (addr, 0);
6243   ret = copy_node (pref);
6244   pos = ret;
6245
6246   while (pref != ref)
6247     {
6248       pref = TREE_OPERAND (pref, 0);
6249       TREE_OPERAND (pos, 0) = copy_node (pref);
6250       pos = TREE_OPERAND (pos, 0);
6251     }
6252
6253   TREE_OPERAND (pos, 1) = fold (build2 (code, itype,
6254                                         TREE_OPERAND (pos, 1),
6255                                         delta));
6256
6257   return build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (addr), ret);
6258 }
6259
6260
6261 /* Fold A < X && A + 1 > Y to A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
6262    means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
6263    A < X <= MAX.  INEQ is A + 1 > Y, BOUND is A < X.  */
6264
6265 static tree
6266 fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (tree ineq, tree bound)
6267 {
6268   tree a, typea, type = TREE_TYPE (ineq), a1, diff, y;
6269
6270   if (TREE_CODE (bound) == LT_EXPR)
6271     a = TREE_OPERAND (bound, 0);
6272   else if (TREE_CODE (bound) == GT_EXPR)
6273     a = TREE_OPERAND (bound, 1);
6274   else
6275     return NULL_TREE;
6276
6277   typea = TREE_TYPE (a);
6278   if (!INTEGRAL_TYPE_P (typea)
6279       && !POINTER_TYPE_P (typea))
6280     return NULL_TREE;
6281
6282   if (TREE_CODE (ineq) == LT_EXPR)
6283     {
6284       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6285       y = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6286     }
6287   else if (TREE_CODE (ineq) == GT_EXPR)
6288     {
6289       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6290       y = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6291     }
6292   else
6293     return NULL_TREE;
6294
6295   if (TREE_TYPE (a1) != typea)
6296     return NULL_TREE;
6297
6298   diff = fold (build2 (MINUS_EXPR, typea, a1, a));
6299   if (!integer_onep (diff))
6300     return NULL_TREE;
6301
6302   return fold (build2 (GE_EXPR, type, a, y));
6303 }
6304
6305 /* Fold complex addition when both components are accessible by parts.
6306    Return non-null if successful.  CODE should be PLUS_EXPR for addition,
6307    or MINUS_EXPR for subtraction.  */
6308
6309 static tree
6310 fold_complex_add (tree type, tree ac, tree bc, enum tree_code code)
6311 {
6312   tree ar, ai, br, bi, rr, ri, inner_type;
6313
6314   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6315     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6316   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6317     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6318   else
6319     return NULL;
6320
6321   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6322     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6323   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6324     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6325   else
6326     return NULL;
6327
6328   inner_type = TREE_TYPE (type);
6329
6330   rr = fold (build2 (code, inner_type, ar, br));
6331   ri = fold (build2 (code, inner_type, ai, bi));
6332
6333   return fold (build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri));
6334 }
6335
6336 /* Perform some simplifications of complex multiplication when one or more
6337    of the components are constants or zeros.  Return non-null if successful.  */
6338
6339 tree
6340 fold_complex_mult_parts (tree type, tree ar, tree ai, tree br, tree bi)
6341 {
6342   tree rr, ri, inner_type, zero;
6343   bool ar0, ai0, br0, bi0, bi1;
6344
6345   inner_type = TREE_TYPE (type);
6346   zero = NULL;
6347
6348   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (inner_type))
6349     {
6350       ar0 = ai0 = br0 = bi0 = bi1 = false;
6351
6352       /* We're only interested in +0.0 here, thus we don't use real_zerop.  */
6353
6354       if (TREE_CODE (ar) == REAL_CST
6355           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ar), dconst0))
6356         ar0 = true, zero = ar;
6357
6358       if (TREE_CODE (ai) == REAL_CST
6359           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ai), dconst0))
6360         ai0 = true, zero = ai;
6361
6362       if (TREE_CODE (br) == REAL_CST
6363           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (br), dconst0))
6364         br0 = true, zero = br;
6365
6366       if (TREE_CODE (bi) == REAL_CST)
6367         {
6368           if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst0))
6369             bi0 = true, zero = bi;
6370           else if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst1))
6371             bi1 = true;
6372         }
6373     }
6374   else
6375     {
6376       ar0 = integer_zerop (ar);
6377       if (ar0)
6378         zero = ar;
6379       ai0 = integer_zerop (ai);
6380       if (ai0)
6381         zero = ai;
6382       br0 = integer_zerop (br);
6383       if (br0)
6384         zero = br;
6385       bi0 = integer_zerop (bi);
6386       if (bi0)
6387         {
6388           zero = bi;
6389           bi1 = false;
6390         }
6391       else
6392         bi1 = integer_onep (bi);
6393     }
6394
6395   /* We won't optimize anything below unless something is zero.  */
6396   if (zero == NULL)
6397     return NULL;
6398
6399   if (ai0 && br0 && bi1)
6400     {
6401       rr = zero;
6402       ri = ar;
6403     }
6404   else if (ai0 && bi0)
6405     {
6406       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br));
6407       ri = zero;
6408     }
6409   else if (ai0 && br0)
6410     {
6411       rr = zero;
6412       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi));
6413     }
6414   else if (ar0 && bi0)
6415     {
6416       rr = zero;
6417       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br));
6418     }
6419   else if (ar0 && br0)
6420     {
6421       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi));
6422       rr = fold (build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr));
6423       ri = zero;
6424     }
6425   else if (bi0)
6426     {
6427       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br));
6428       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br));
6429     }
6430   else if (ai0)
6431     {
6432       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, br));
6433       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi));
6434     }
6435   else if (br0)
6436     {
6437       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi));
6438       rr = fold (build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr));
6439       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ar, bi));
6440     }
6441   else if (ar0)
6442     {
6443       rr = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, bi));
6444       rr = fold (build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, rr));
6445       ri = fold (build2 (MULT_EXPR, inner_type, ai, br));
6446     }
6447   else
6448     return NULL;
6449
6450   return fold (build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri));
6451 }
6452
6453 static tree
6454 fold_complex_mult (tree type, tree ac, tree bc)
6455 {
6456   tree ar, ai, br, bi;
6457
6458   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6459     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6460   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6461     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6462   else
6463     return NULL;
6464
6465   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6466     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6467   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6468     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6469   else
6470     return NULL;
6471
6472   return fold_complex_mult_parts (type, ar, ai, br, bi);
6473 }
6474
6475 /* Perform some simplifications of complex division when one or more of
6476    the components are constants or zeros.  Return non-null if successful.  */
6477
6478 tree
6479 fold_complex_div_parts (tree type, tree ar, tree ai, tree br, tree bi,
6480                         enum tree_code code)
6481 {
6482   tree rr, ri, inner_type, zero;
6483   bool ar0, ai0, br0, bi0, bi1;
6484
6485   inner_type = TREE_TYPE (type);
6486   zero = NULL;
6487
6488   if (SCALAR_FLOAT_TYPE_P (inner_type))
6489     {
6490       ar0 = ai0 = br0 = bi0 = bi1 = false;
6491
6492       /* We're only interested in +0.0 here, thus we don't use real_zerop.  */
6493
6494       if (TREE_CODE (ar) == REAL_CST
6495           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ar), dconst0))
6496         ar0 = true, zero = ar;
6497
6498       if (TREE_CODE (ai) == REAL_CST
6499           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (ai), dconst0))
6500         ai0 = true, zero = ai;
6501
6502       if (TREE_CODE (br) == REAL_CST
6503           && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (br), dconst0))
6504         br0 = true, zero = br;
6505
6506       if (TREE_CODE (bi) == REAL_CST)
6507         {
6508           if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst0))
6509             bi0 = true, zero = bi;
6510           else if (REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (bi), dconst1))
6511             bi1 = true;
6512         }
6513     }
6514   else
6515     {
6516       ar0 = integer_zerop (ar);
6517       if (ar0)
6518         zero = ar;
6519       ai0 = integer_zerop (ai);
6520       if (ai0)
6521         zero = ai;
6522       br0 = integer_zerop (br);
6523       if (br0)
6524         zero = br;
6525       bi0 = integer_zerop (bi);
6526       if (bi0)
6527         {
6528           zero = bi;
6529           bi1 = false;
6530         }
6531       else
6532         bi1 = integer_onep (bi);
6533     }
6534
6535   /* We won't optimize anything below unless something is zero.  */
6536   if (zero == NULL)
6537     return NULL;
6538
6539   if (ai0 && bi0)
6540     {
6541       rr = fold (build2 (code, inner_type, ar, br));
6542       ri = zero;
6543     }
6544   else if (ai0 && br0)
6545     {
6546       rr = zero;
6547       ri = fold (build2 (code, inner_type, ar, bi));
6548       ri = fold (build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, ri));
6549     }
6550   else if (ar0 && bi0)
6551     {
6552       rr = zero;
6553       ri = fold (build2 (code, inner_type, ai, br));
6554     }
6555   else if (ar0 && br0)
6556     {
6557       rr = fold (build2 (code, inner_type, ai, bi));
6558       ri = zero;
6559     }
6560   else if (bi0)
6561     {
6562       rr = fold (build2 (code, inner_type, ar, br));
6563       ri = fold (build2 (code, inner_type, ai, br));
6564     }
6565   else if (br0)
6566     {
6567       rr = fold (build2 (code, inner_type, ai, bi));
6568       ri = fold (build2 (code, inner_type, ar, bi));
6569       ri = fold (build1 (NEGATE_EXPR, inner_type, ri));
6570     }
6571   else
6572     return NULL;
6573
6574   return fold (build2 (COMPLEX_EXPR, type, rr, ri));
6575 }
6576
6577 static tree
6578 fold_complex_div (tree type, tree ac, tree bc, enum tree_code code)
6579 {
6580   tree ar, ai, br, bi;
6581
6582   if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_EXPR)
6583     ar = TREE_OPERAND (ac, 0), ai = TREE_OPERAND (ac, 1);
6584   else if (TREE_CODE (ac) == COMPLEX_CST)
6585     ar = TREE_REALPART (ac), ai = TREE_IMAGPART (ac);
6586   else
6587     return NULL;
6588
6589   if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_EXPR)
6590     br = TREE_OPERAND (bc, 0), bi = TREE_OPERAND (bc, 1);
6591   else if (TREE_CODE (bc) == COMPLEX_CST)
6592     br = TREE_REALPART (bc), bi = TREE_IMAGPART (bc);
6593   else
6594     return NULL;
6595
6596   return fold_complex_div_parts (type, ar, ai, br, bi, code);
6597 }
6598
6599 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
6600    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
6601    and application of the associative law.
6602    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
6603    are careful not to change the type of the overall expression).
6604    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
6605    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
6606
6607 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
6608 # define fold(x) fold_1 (x)
6609 static tree fold_1 (tree);
6610 static
6611 #endif
6612 tree
6613 fold (tree expr)
6614 {
6615   const tree t = expr;
6616   const tree type = TREE_TYPE (expr);
6617   tree t1 = NULL_TREE;
6618   tree tem;
6619   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
6620   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
6621   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
6622
6623   /* WINS will be nonzero when the switch is done
6624      if all operands are constant.  */
6625   int wins = 1;
6626
6627   /* Return right away if a constant.  */
6628   if (kind == tcc_constant)
6629     return t;
6630
6631   if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
6632     {
6633       tree subop;
6634
6635       /* Special case for conversion ops that can have fixed point args.  */
6636       arg0 = TREE_OPERAND (t, 0);
6637
6638       /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type matters.  */
6639       if (arg0 != 0)
6640         STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6641
6642       if (arg0 != 0 && TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6643         subop = TREE_REALPART (arg0);
6644       else
6645         subop = arg0;
6646
6647       if (subop != 0 && TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
6648           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
6649         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
6650            static var addresses are constant but we can't
6651            do arithmetic on them.  */
6652         wins = 0;
6653     }
6654   else if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
6655     {
6656       int len = TREE_CODE_LENGTH (code);
6657       int i;
6658       for (i = 0; i < len; i++)
6659         {
6660           tree op = TREE_OPERAND (t, i);
6661           tree subop;
6662
6663           if (op == 0)
6664             continue;           /* Valid for CALL_EXPR, at least.  */
6665
6666           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
6667              safe for every expression, except for a comparison expression
6668              because its signedness is derived from its operands.  So, in
6669              the latter case, only strip conversions that don't change the
6670              signedness.
6671
6672              Note that this is done as an internal manipulation within the
6673              constant folder, in order to find the simplest representation
6674              of the arguments so that their form can be studied.  In any
6675              cases, the appropriate type conversions should be put back in
6676              the tree that will get out of the constant folder.  */
6677           if (kind == tcc_comparison)
6678             STRIP_SIGN_NOPS (op);
6679           else
6680             STRIP_NOPS (op);
6681
6682           if (TREE_CODE (op) == COMPLEX_CST)
6683             subop = TREE_REALPART (op);
6684           else
6685             subop = op;
6686
6687           if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
6688               && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
6689             /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
6690                static var addresses are constant but we can't
6691                do arithmetic on them.  */
6692             wins = 0;
6693
6694           if (i == 0)
6695             arg0 = op;
6696           else if (i == 1)
6697             arg1 = op;
6698         }
6699     }
6700
6701   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
6702      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
6703   if (commutative_tree_code (code)
6704       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
6705     return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (t, 1),
6706                          TREE_OPERAND (t, 0)));
6707
6708   /* Now WINS is set as described above,
6709      ARG0 is the first operand of EXPR,
6710      and ARG1 is the second operand (if it has more than one operand).
6711
6712      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
6713      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
6714      operation inside the compound or conditional to see if any folding
6715      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
6716      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
6717      expand_expr.
6718
6719      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
6720      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
6721      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
6722      code below would make the expression more complex.  Change it to a
6723      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
6724      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
6725
6726   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
6727        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
6728       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
6729            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
6730                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
6731                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
6732           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
6733               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
6734                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
6735                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
6736     {
6737       tem = fold (build2 (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
6738                           : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
6739                           : TRUTH_XOR_EXPR,
6740                           type, fold_convert (boolean_type_node, arg0),
6741                           fold_convert (boolean_type_node, arg1)));
6742
6743       if (code == EQ_EXPR)
6744         tem = invert_truthvalue (tem);
6745
6746       return tem;
6747     }
6748
6749   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
6750     {
6751       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6752         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6753                        fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1))));
6754       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
6755         {
6756           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6757           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
6758           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
6759             arg01 = fold (build1 (code, type, arg01));
6760           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
6761             arg02 = fold (build1 (code, type, arg02));
6762           tem = fold (build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6763                               arg01, arg02));
6764
6765           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
6766              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
6767              it is a conversion from integer to integer and the
6768              result precision is no wider than a word since such a
6769              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
6770              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
6771              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
6772              conversion out and then back in.  */
6773
6774           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6775                || code == NON_LVALUE_EXPR)
6776               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
6777               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
6778               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
6779               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
6780               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
6781               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
6782                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
6783               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
6784                      && (INTEGRAL_TYPE_P
6785                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
6786                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
6787                   || flag_syntax_only))
6788             tem = build1 (code, type,
6789                           build3 (COND_EXPR,
6790                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6791                                              (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
6792                                   TREE_OPERAND (tem, 0),
6793                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
6794                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
6795           return tem;
6796         }
6797       else if (COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6798         {
6799           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6800             {
6801               arg0 = copy_node (arg0);
6802               TREE_TYPE (arg0) = type;
6803               return arg0;
6804             }
6805           else if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
6806             return fold (build3 (COND_EXPR, type, arg0,
6807                                  fold (build1 (code, type,
6808                                                integer_one_node)),
6809                                  fold (build1 (code, type,
6810                                                integer_zero_node))));
6811         }
6812    }
6813   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6814            && TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6815     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6816                    fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)));
6817   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
6818            && TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR)
6819     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
6820                    fold (build2 (code, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
6821   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
6822            || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
6823     {
6824       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6825         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6826                        fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
6827                                      arg1)));
6828       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
6829           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
6830         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
6831                        fold (build2 (code, type,
6832                                      arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
6833
6834       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6835         {
6836           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (t, code, arg0, arg1,
6837                                                      /*cond_first_p=*/1);
6838           if (tem != NULL_TREE)
6839             return tem;
6840         }
6841
6842       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
6843         {
6844           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (t, code, arg1, arg0,
6845                                                      /*cond_first_p=*/0);
6846           if (tem != NULL_TREE)
6847             return tem;
6848         }
6849     }
6850
6851   switch (code)
6852     {
6853     case CONST_DECL:
6854       return fold (DECL_INITIAL (t));
6855
6856     case NOP_EXPR:
6857     case FLOAT_EXPR:
6858     case CONVERT_EXPR:
6859     case FIX_TRUNC_EXPR:
6860     case FIX_CEIL_EXPR:
6861     case FIX_FLOOR_EXPR:
6862     case FIX_ROUND_EXPR:
6863       if (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0)) == type)
6864         return TREE_OPERAND (t, 0);
6865
6866       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
6867       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
6868           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == CONVERT_EXPR)
6869         {
6870           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
6871           tree inter_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
6872           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
6873           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
6874           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
6875           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
6876           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
6877           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
6878           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
6879           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
6880           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
6881           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
6882           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
6883           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
6884           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
6885           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
6886           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
6887
6888           /* In addition to the cases of two conversions in a row
6889              handled below, if we are converting something to its own
6890              type via an object of identical or wider precision, neither
6891              conversion is needed.  */
6892           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
6893               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
6894               && inter_prec >= final_prec)
6895             return fold (build1 (code, type,
6896                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
6897
6898           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
6899              float or both integer, we don't need the middle conversion if
6900              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
6901              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
6902              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
6903              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
6904           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
6905                || (inter_float && inside_float))
6906               && inter_prec >= inside_prec
6907               && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
6908               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6909                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6910               && ! final_ptr)
6911             return fold (build1 (code, type,
6912                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
6913
6914           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
6915              replace that by a single zero-extension.  */
6916           if (inside_int && inter_int && final_int
6917               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
6918               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
6919             return fold (build1 (code, type,
6920                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
6921
6922           /* Two conversions in a row are not needed unless:
6923              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
6924              - the intermediate type is narrower than both initial and
6925                final, or
6926              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
6927                and the outermost type is wider than the intermediate, or
6928              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
6929                intermediate and final types differ, or
6930              - the final type is a pointer type and the precisions of the
6931                initial and intermediate types differ.  */
6932           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
6933               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
6934               && ! (inside_int && inter_int
6935                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
6936                     && inter_prec < final_prec)
6937               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
6938                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
6939               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
6940               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
6941               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6942                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6943               && ! final_ptr)
6944             return fold (build1 (code, type,
6945                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
6946         }
6947
6948       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == MODIFY_EXPR
6949           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 1))
6950           /* Detect assigning a bitfield.  */
6951           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)) == COMPONENT_REF
6952                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0), 1))))
6953         {
6954           /* Don't leave an assignment inside a conversion
6955              unless assigning a bitfield.  */
6956           tree prev = TREE_OPERAND (t, 0);
6957           tem = copy_node (t);
6958           TREE_OPERAND (tem, 0) = TREE_OPERAND (prev, 1);
6959           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
6960           tem = build2 (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), prev, fold (tem));
6961           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
6962           TREE_USED (tem) = 1;
6963           return tem;
6964         }
6965
6966       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
6967          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
6968          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
6969       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6970           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
6971           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == BIT_AND_EXPR
6972           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 1)) == INTEGER_CST)
6973         {
6974           tree and = TREE_OPERAND (t, 0);
6975           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
6976           int change = 0;
6977
6978           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
6979               || (TYPE_PRECISION (type)
6980                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
6981             change = 1;
6982           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
6983                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6984                    && host_integerp (and1, 1))
6985             {
6986               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
6987
6988               cst = tree_low_cst (and1, 1);
6989               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
6990                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
6991               change = (cst == 0);
6992 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6993               if (change
6994                   && !flag_syntax_only
6995                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
6996                       == ZERO_EXTEND))
6997                 {
6998                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
6999                   and0 = fold_convert (uns, and0);
7000                   and1 = fold_convert (uns, and1);
7001                 }
7002 #endif
7003             }
7004           if (change)
7005             {
7006               tem = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (and1),
7007                                         TREE_INT_CST_HIGH (and1));
7008               tem = force_fit_type (tem, 0, TREE_OVERFLOW (and1),
7009                                     TREE_CONSTANT_OVERFLOW (and1));
7010               return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7011                                    fold_convert (type, and0), tem));
7012             }
7013         }
7014
7015       /* Convert (T1)((T2)X op Y) into (T1)X op Y, for pointer types T1 and
7016          T2 being pointers to types of the same size.  */
7017       if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
7018           && BINARY_CLASS_P (arg0)
7019           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
7020           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7021         {
7022           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7023           tree t0 = TREE_TYPE (t);
7024           tree t1 = TREE_TYPE (arg00);
7025           tree tt0 = TREE_TYPE (t0);
7026           tree tt1 = TREE_TYPE (t1);
7027           tree s0 = TYPE_SIZE (tt0);
7028           tree s1 = TYPE_SIZE (tt1);
7029
7030           if (s0 && s1 && operand_equal_p (s0, s1, OEP_ONLY_CONST))
7031             return build2 (TREE_CODE (arg0), t0, fold_convert (t0, arg00),
7032                            TREE_OPERAND (arg0, 1));
7033         }
7034
7035       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
7036       return tem ? tem : t;
7037
7038     case VIEW_CONVERT_EXPR:
7039       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
7040         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type,
7041                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
7042       return t;
7043
7044     case COMPONENT_REF:
7045       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
7046           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
7047         {
7048           tree m = purpose_member (arg1, CONSTRUCTOR_ELTS (arg0));
7049           if (m)
7050             return TREE_VALUE (m);
7051         }
7052       return t;
7053
7054     case RANGE_EXPR:
7055       if (TREE_CONSTANT (t) != wins)
7056         {
7057           tem = copy_node (t);
7058           TREE_CONSTANT (tem) = wins;
7059           TREE_INVARIANT (tem) = wins;
7060           return tem;
7061         }
7062       return t;
7063
7064     case NEGATE_EXPR:
7065       if (negate_expr_p (arg0))
7066         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7067       /* Convert - (~A) to A + 1.  */
7068       if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
7069         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7070                              build_int_cst (type, 1)));
7071       return t;
7072
7073     case ABS_EXPR:
7074       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
7075         return fold_abs_const (arg0, type);
7076       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7077         return fold (build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7078       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
7079       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7080                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7081         {
7082           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7083           if (targ0 != arg0)
7084             return fold_convert (type, fold (build1 (ABS_EXPR,
7085                                                      TREE_TYPE (targ0),
7086                                                      targ0)));
7087         }
7088       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0))
7089         return arg0;
7090
7091       /* Strip sign ops from argument.  */
7092       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7093         {
7094           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7095           if (tem)
7096             return fold (build1 (ABS_EXPR, type, fold_convert (type, tem)));
7097         }
7098       return t;
7099
7100     case CONJ_EXPR:
7101       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7102         return fold_convert (type, arg0);
7103       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7104         return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
7105                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
7106                        negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7107       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7108         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
7109                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
7110       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7111         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7112                              fold (build1 (CONJ_EXPR, type,
7113                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
7114                              fold (build1 (CONJ_EXPR, type,
7115                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
7116       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7117         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7118       return t;
7119
7120     case BIT_NOT_EXPR:
7121       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
7122         return fold_not_const (arg0, type);
7123       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
7124         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7125       /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
7126       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7127         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7128                              build_int_cst (type, 1)));
7129       /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
7130       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7131                && ((TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7132                     && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7133                    || (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7134                        && integer_all_onesp (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7135         return fold (build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7136       return t;
7137
7138     case PLUS_EXPR:
7139       /* A + (-B) -> A - B */
7140       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7141         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7142       /* (-A) + B -> B - A */
7143       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7144           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
7145         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7146
7147       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7148         {
7149           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, PLUS_EXPR);
7150           if (tem)
7151             return tem;
7152         }
7153
7154       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7155         {
7156           if (integer_zerop (arg1))
7157             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7158
7159           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
7160              with a constant, and the two constants have no bits in common,
7161              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
7162              simplifications.  */
7163           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7164               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7165               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7166               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
7167               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
7168                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7169                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
7170             {
7171               code = BIT_IOR_EXPR;
7172               goto bit_ior;
7173             }
7174
7175           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
7176              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
7177              take advantage of the factoring cases below.  */
7178           if (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7179                 || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7180                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7181               || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7182                    || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
7183                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
7184             {
7185               tree parg0, parg1, parg, marg;
7186               enum tree_code pcode;
7187
7188               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7189                 parg = arg0, marg = arg1;
7190               else
7191                 parg = arg1, marg = arg0;
7192               pcode = TREE_CODE (parg);
7193               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
7194               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
7195               STRIP_NOPS (parg0);
7196               STRIP_NOPS (parg1);
7197
7198               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
7199                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
7200                 return fold (build2 (pcode, type,
7201                                      fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7202                                                    fold_convert (type, parg0),
7203                                                    fold_convert (type, marg))),
7204                                      fold_convert (type, parg1)));
7205               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
7206                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
7207                 return fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7208                                      fold_convert (type, parg0),
7209                                      fold (build2 (pcode, type,
7210                                                    fold_convert (type, marg),
7211                                                    fold_convert (type,
7212                                                                  parg1)))));
7213             }
7214
7215           if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7216             {
7217               tree arg00, arg01, arg10, arg11;
7218               tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
7219
7220               /* (A * C) + (B * C) -> (A+B) * C.
7221                  We are most concerned about the case where C is a constant,
7222                  but other combinations show up during loop reduction.  Since
7223                  it is not difficult, try all four possibilities.  */
7224
7225               arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7226               arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7227               arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7228               arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7229               same = NULL_TREE;
7230
7231               if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7232                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
7233               else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7234                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
7235               else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
7236                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
7237               else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
7238                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
7239
7240               /* No identical multiplicands; see if we can find a common
7241                  power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
7242                  can help in multi-dimensional array access.  */
7243               else if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
7244                        && TREE_CODE (arg11) == INTEGER_CST
7245                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg01) == 0
7246                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg11) == 0)
7247                 {
7248                   HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
7249                   int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
7250                   int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
7251
7252                   /* Move min of absolute values to int11.  */
7253                   if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
7254                       < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
7255                     {
7256                       tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
7257                       alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
7258                       alt0 = arg01, arg01 = arg11, arg11 = alt0;
7259                     }
7260
7261                   if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
7262                     {
7263                       alt0 = fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg00,
7264                                            build_int_cst (NULL_TREE,
7265                                                           int01 / int11)));
7266                       alt1 = arg10;
7267                       same = arg11;
7268                     }
7269                 }
7270
7271               if (same)
7272                 return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7273                                      fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7274                                                    fold_convert (type, alt0),
7275                                                    fold_convert (type, alt1))),
7276                                      same));
7277             }
7278
7279           /* Try replacing &a[i1] + c * i2 with &a[i1 + i2], if c is step
7280              of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7281              expressions.  */
7282           if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7283               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7284             {
7285               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg0, arg1);
7286               if (tem)
7287                 return fold_convert (type, fold (tem));
7288             }
7289           else if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7290                    && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7291             {
7292               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg1, arg0);
7293               if (tem)
7294                 return fold_convert (type, fold (tem));
7295             }
7296         }
7297       else
7298         {
7299           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
7300           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
7301             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7302
7303           /* Likewise if the operands are reversed.  */
7304           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7305             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7306
7307           /* Convert X + -C into X - C.  */
7308           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7309               && REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1)))
7310             {
7311               tem = fold_negate_const (arg1, type);
7312               if (!TREE_OVERFLOW (arg1) || !flag_trapping_math)
7313                 return fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7314                                      fold_convert (type, arg0),
7315                                      fold_convert (type, tem)));
7316             }
7317
7318           /* Convert x+x into x*2.0.  */
7319           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7320               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7321             return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7322                                  build_real (type, dconst2)));
7323
7324           /* Convert x*c+x into x*(c+1).  */
7325           if (flag_unsafe_math_optimizations
7326               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7327               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7328               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7329               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
7330             {
7331               REAL_VALUE_TYPE c;
7332
7333               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7334               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7335               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg1,
7336                                    build_real (type, c)));
7337             }
7338
7339           /* Convert x+x*c into x*(c+1).  */
7340           if (flag_unsafe_math_optimizations
7341               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7342               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7343               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7344               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
7345             {
7346               REAL_VALUE_TYPE c;
7347
7348               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7349               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7350               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7351                                    build_real (type, c)));
7352             }
7353
7354           /* Convert x*c1+x*c2 into x*(c1+c2).  */
7355           if (flag_unsafe_math_optimizations
7356               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7357               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7358               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7359               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7360               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7361               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7362               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7363                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7364             {
7365               REAL_VALUE_TYPE c1, c2;
7366
7367               c1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7368               c2 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7369               real_arithmetic (&c1, PLUS_EXPR, &c1, &c2);
7370               return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7371                                    TREE_OPERAND (arg0, 0),
7372                                    build_real (type, c1)));
7373             }
7374           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.  */
7375           if (flag_unsafe_math_optimizations
7376               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7377               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
7378             {
7379               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7380               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7381               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
7382                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
7383                 {
7384                   tree tree0;
7385                   tree0 = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10));
7386                   return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11));
7387                 }
7388             }
7389           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).  */
7390           if (flag_unsafe_math_optimizations
7391               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7392               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
7393             {
7394               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7395               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7396               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
7397                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
7398                 {
7399                   tree tree0;
7400                   tree0 = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1));
7401                   return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0));
7402                 }
7403             }
7404         }
7405
7406      bit_rotate:
7407       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
7408          is a rotate of A by C1 bits.  */
7409       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
7410          is a rotate of A by B bits.  */
7411       {
7412         enum tree_code code0, code1;
7413         code0 = TREE_CODE (arg0);
7414         code1 = TREE_CODE (arg1);
7415         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
7416              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
7417             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7418                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
7419             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7420           {
7421             tree tree01, tree11;
7422             enum tree_code code01, code11;
7423
7424             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7425             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7426             STRIP_NOPS (tree01);
7427             STRIP_NOPS (tree11);
7428             code01 = TREE_CODE (tree01);
7429             code11 = TREE_CODE (tree11);
7430             if (code01 == INTEGER_CST
7431                 && code11 == INTEGER_CST
7432                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
7433                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
7434                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
7435                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7436               return build2 (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7437                              code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
7438             else if (code11 == MINUS_EXPR)
7439               {
7440                 tree tree110, tree111;
7441                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
7442                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
7443                 STRIP_NOPS (tree110);
7444                 STRIP_NOPS (tree111);
7445                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
7446                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
7447                                               TYPE_PRECISION
7448                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7449                                                           (arg0, 0))))
7450                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
7451                   return build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
7452                                   ? LROTATE_EXPR
7453                                   : RROTATE_EXPR),
7454                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
7455               }
7456             else if (code01 == MINUS_EXPR)
7457               {
7458                 tree tree010, tree011;
7459                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
7460                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
7461                 STRIP_NOPS (tree010);
7462                 STRIP_NOPS (tree011);
7463                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
7464                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
7465                                               TYPE_PRECISION
7466                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7467                                                           (arg0, 0))))
7468                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
7469                   return build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
7470                                   ? LROTATE_EXPR
7471                                   : RROTATE_EXPR),
7472                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
7473               }
7474           }
7475       }
7476
7477     associate:
7478       /* In most languages, can't associate operations on floats through
7479          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
7480          don't associate floats at all, unless the user has specified
7481          -funsafe-math-optimizations.  */
7482
7483       if (! wins
7484           && (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7485         {
7486           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
7487           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
7488
7489           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
7490              associate each group together, the constants with literals,
7491              then the result with variables.  This increases the chances of
7492              literals being recombined later and of generating relocatable
7493              expressions for the sum of a constant and literal.  */
7494           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
7495           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
7496                              code == MINUS_EXPR);
7497
7498           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
7499              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
7500           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
7501                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
7502                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
7503                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
7504             {
7505               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
7506               if (code == MINUS_EXPR)
7507                 code = PLUS_EXPR;
7508
7509               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
7510               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
7511               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
7512               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
7513
7514               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
7515                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
7516                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
7517                  unsigned constants are subtracted, like in the following
7518                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
7519               if (minus_lit0 && lit0)
7520                 {
7521                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
7522                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
7523                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
7524                     {
7525                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
7526                                                     MINUS_EXPR, type);
7527                       lit0 = 0;
7528                     }
7529                   else
7530                     {
7531                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
7532                                               MINUS_EXPR, type);
7533                       minus_lit0 = 0;
7534                     }
7535                 }
7536               if (minus_lit0)
7537                 {
7538                   if (con0 == 0)
7539                     return fold_convert (type,
7540                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
7541                                                           MINUS_EXPR, type));
7542                   else
7543                     {
7544                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
7545                                               MINUS_EXPR, type);
7546                       return fold_convert (type,
7547                                            associate_trees (var0, con0,
7548                                                             PLUS_EXPR, type));
7549                     }
7550                 }
7551
7552               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
7553               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
7554                                                           code, type));
7555             }
7556         }
7557
7558     binary:
7559       if (wins)
7560         t1 = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
7561       if (t1 != NULL_TREE)
7562         {
7563           /* The return value should always have
7564              the same type as the original expression.  */
7565           if (TREE_TYPE (t1) != type)
7566             t1 = fold_convert (type, t1);
7567
7568           return t1;
7569         }
7570       return t;
7571
7572     case MINUS_EXPR:
7573       /* A - (-B) -> A + B */
7574       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7575         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7576       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
7577       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7578           && (FLOAT_TYPE_P (type)
7579               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
7580           && negate_expr_p (arg1)
7581           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
7582         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
7583                              TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7584
7585       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7586         {
7587           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, MINUS_EXPR);
7588           if (tem)
7589             return tem;
7590         }
7591
7592       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7593         {
7594           if (! wins && integer_zerop (arg0))
7595             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7596           if (integer_zerop (arg1))
7597             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7598
7599           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
7600           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
7601               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
7602             {
7603               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7604                 return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7605                                      fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7606                                                    TREE_OPERAND (arg1, 0))),
7607                                      arg0));
7608               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7609                 return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7610                                      fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7611                                                    TREE_OPERAND (arg1, 1))),
7612                                      arg0));
7613             }
7614
7615           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
7616              any power of 2 minus 1.  */
7617           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7618               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7619               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7620                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7621             {
7622               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7623               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7624               tree tem = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0));
7625
7626               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
7627                 {
7628                   tem = fold (build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7629                                       TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1));
7630                   return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, tem, mask1));
7631                 }
7632             }
7633         }
7634
7635       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
7636       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
7637         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7638
7639       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
7640          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
7641          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
7642       else if (!wins && fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7643         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7644
7645       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
7646          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
7647          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
7648          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
7649          is volatile.  */
7650
7651       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
7652           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7653         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7654
7655       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
7656       if (!wins && negate_expr_p (arg1)
7657           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
7658                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
7659                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
7660                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
7661               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
7662         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, negate_expr (arg1)));
7663
7664       /* Try folding difference of addresses.  */
7665       {
7666         HOST_WIDE_INT diff;
7667
7668         if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7669              || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7670             && ptr_difference_const (arg0, arg1, &diff))
7671           return build_int_cst_type (type, diff);
7672       }
7673
7674       /* Try replacing &a[i1] - c * i2 with &a[i1 - i2], if c is step
7675          of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7676          expressions.  */
7677       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7678           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7679         {
7680           tem = try_move_mult_to_index (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
7681           if (tem)
7682             return fold_convert (type, fold (tem));
7683         }
7684
7685       if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7686           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7687           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7688         {
7689           /* (A * C) - (B * C) -> (A-B) * C.  */
7690           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
7691                                TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7692             return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7693                                  fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7694                                                TREE_OPERAND (arg0, 0),
7695                                                TREE_OPERAND (arg1, 0))),
7696                                  TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7697           /* (A * C1) - (A * C2) -> A * (C1-C2).  */
7698           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7699                                TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7700             return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7701                                  TREE_OPERAND (arg0, 0),
7702                                  fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7703                                                TREE_OPERAND (arg0, 1),
7704                                                TREE_OPERAND (arg1, 1)))));
7705         }
7706
7707       goto associate;
7708
7709     case MULT_EXPR:
7710       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
7711       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
7712         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7713                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
7714                              negate_expr (arg1)));
7715       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
7716         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7717                              negate_expr (arg0),
7718                              TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7719
7720       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7721         {
7722           tem = fold_complex_mult (type, arg0, arg1);
7723           if (tem)
7724             return tem;
7725         }
7726
7727       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7728         {
7729           if (integer_zerop (arg1))
7730             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7731           if (integer_onep (arg1))
7732             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7733
7734           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
7735           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
7736               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7737             return fold (build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
7738                                  TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7739           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
7740               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
7741             return fold (build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
7742                                  TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7743
7744           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7745               && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0),
7746                                              fold_convert (type, arg1),
7747                                              code, NULL_TREE)))
7748             return fold_convert (type, tem);
7749
7750         }
7751       else
7752         {
7753           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
7754              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
7755              same in modes with signed zeros, since multiplying a
7756              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
7757           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7758               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7759               && real_zerop (arg1))
7760             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7761           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
7762           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7763               && real_onep (arg1))
7764             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7765
7766           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
7767           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7768               && real_minus_onep (arg1))
7769             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7770
7771           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
7772           if (flag_unsafe_math_optimizations
7773               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
7774               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7775               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
7776             {
7777               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7778                                       arg1, 0);
7779               if (tem)
7780                 return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
7781                                      TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7782             }
7783
7784           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
7785           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7786             {
7787               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7788               if (tem != NULL_TREE)
7789                 {
7790                   tem = fold_convert (type, tem);
7791                   return fold (build2 (MULT_EXPR, type, tem, tem));
7792                 }
7793             }
7794
7795           if (flag_unsafe_math_optimizations)
7796             {
7797               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
7798               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
7799
7800               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
7801               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
7802                 {
7803                   tree rootfn, arg, arglist;
7804                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7805                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7806
7807                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
7808                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
7809                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
7810                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
7811                     return arg00;
7812
7813                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
7814                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7815                   arg = fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10));
7816                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7817                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
7818                 }
7819
7820               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
7821               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
7822                 {
7823                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7824                   tree arg = build2 (PLUS_EXPR, type,
7825                                      TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7826                                      TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7827                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, fold (arg));
7828                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
7829                 }
7830
7831               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
7832               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
7833                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
7834                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
7835                 {
7836                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7837                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7838                                                                      1)));
7839                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7840                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7841                                                                      1)));
7842
7843                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
7844                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7845                     {
7846                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7847                       tree arg = build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7848                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, fold (arg),
7849                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7850                                                                  arg01));
7851                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7852                     }
7853
7854                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
7855                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7856                     {
7857                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7858                       tree arg = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11));
7859                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
7860                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7861                                                                  arg));
7862                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7863                     }
7864                 }
7865
7866               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
7867               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
7868                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
7869                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
7870                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
7871                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
7872                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
7873                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7874                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
7875                 {
7876                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
7877
7878                   if (sinfn != NULL_TREE)
7879                     return build_function_call_expr (sinfn,
7880                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
7881                 }
7882
7883               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
7884               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
7885                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
7886                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
7887                 {
7888                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7889                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7890                                                                      1)));
7891                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
7892                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
7893                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
7894                     {
7895                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
7896                       REAL_VALUE_TYPE c;
7897                       tree arg, arglist;
7898
7899                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
7900                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7901                       arg = build_real (type, c);
7902                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7903                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
7904                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7905                     }
7906                 }
7907
7908               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
7909               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
7910                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
7911                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
7912                 {
7913                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7914                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7915                                                                      1)));
7916                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
7917                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
7918                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
7919                     {
7920                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7921                       REAL_VALUE_TYPE c;
7922                       tree arg, arglist;
7923
7924                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
7925                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7926                       arg = build_real (type, c);
7927                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7928                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
7929                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7930                     }
7931                 }
7932
7933               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
7934               if (! optimize_size
7935                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7936                 {
7937                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
7938
7939                   if (powfn)
7940                     {
7941                       tree arg = build_real (type, dconst2);
7942                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7943                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
7944                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7945                     }
7946                 }
7947             }
7948         }
7949       goto associate;
7950
7951     case BIT_IOR_EXPR:
7952     bit_ior:
7953       if (integer_all_onesp (arg1))
7954         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7955       if (integer_zerop (arg1))
7956         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7957       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7958         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7959
7960       /* ~X | X is -1.  */
7961       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
7962           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
7963         {
7964           t1 = build_int_cst (type, -1);
7965           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
7966           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
7967         }
7968
7969       /* X | ~X is -1.  */
7970       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
7971           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7972         {
7973           t1 = build_int_cst (type, -1);
7974           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
7975           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
7976         }
7977
7978       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
7979       if (t1 != NULL_TREE)
7980         return t1;
7981
7982       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
7983
7984          This results in more efficient code for machines without a NAND
7985          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
7986          which will allow use of NAND instructions provided by the
7987          backend if they exist.  */
7988       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
7989           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
7990         {
7991           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7992                                build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7993                                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
7994                                        TREE_OPERAND (arg1, 0))));
7995         }
7996
7997       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
7998          is unsuccessful continue in the association code.  */
7999       goto bit_rotate;
8000
8001     case BIT_XOR_EXPR:
8002       if (integer_zerop (arg1))
8003         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8004       if (integer_all_onesp (arg1))
8005         return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0));
8006       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8007         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8008
8009       /* ~X ^ X is -1.  */
8010       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8011           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8012         {
8013           t1 = build_int_cst (type, -1);
8014           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8015           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8016         }
8017
8018       /* X ^ ~X is -1.  */
8019       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8020           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8021         {
8022           t1 = build_int_cst (type, -1);
8023           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8024           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8025         }
8026
8027       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
8028          with a constant, and the two constants have no bits in common,
8029          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
8030          simplifications.  */
8031       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8032           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8033           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8034           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8035           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
8036                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
8037                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
8038         {
8039           code = BIT_IOR_EXPR;
8040           goto bit_ior;
8041         }
8042
8043       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8044          is unsuccessful continue in the association code.  */
8045       goto bit_rotate;
8046
8047     case BIT_AND_EXPR:
8048       if (integer_all_onesp (arg1))
8049         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8050       if (integer_zerop (arg1))
8051         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8052       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8053         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8054
8055       /* ~X & X is always zero.  */
8056       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8057           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8058         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8059
8060       /* X & ~X is always zero.  */
8061       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8062           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8063         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8064
8065       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8066       if (t1 != NULL_TREE)
8067         return t1;
8068       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
8069       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
8070           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
8071         {
8072           unsigned int prec
8073             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8074
8075           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8076               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8077                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
8078             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8079         }
8080
8081       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
8082
8083          This results in more efficient code for machines without a NOR
8084          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8085          which will allow use of NOR instructions provided by the
8086          backend if they exist.  */
8087       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8088           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8089         {
8090           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8091                                build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8092                                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
8093                                        TREE_OPERAND (arg1, 0))));
8094         }
8095
8096       goto associate;
8097
8098     case RDIV_EXPR:
8099       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
8100          of the constant can represent infinity.  */
8101       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8102           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8103           && real_zerop (arg1))
8104         return t;
8105
8106       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
8107       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8108         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8109                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
8110                              negate_expr (arg1)));
8111       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8112         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8113                              negate_expr (arg0),
8114                              TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8115
8116       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
8117       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8118           && real_onep (arg1))
8119         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8120
8121       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
8122       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8123           && real_minus_onep (arg1))
8124         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
8125
8126       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
8127          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
8128          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
8129          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
8130          tell if it is or not in a portable manner.  */
8131       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8132         {
8133           if (flag_unsafe_math_optimizations
8134               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
8135                                           arg1, 0)))
8136             return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
8137           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
8138           if (optimize)
8139             {
8140               REAL_VALUE_TYPE r;
8141               r = TREE_REAL_CST (arg1);
8142               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
8143                 {
8144                   tem = build_real (type, r);
8145                   return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
8146                 }
8147             }
8148         }
8149       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
8150       if (flag_unsafe_math_optimizations
8151           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
8152         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8153                              fold (build2 (MULT_EXPR, type,
8154                                            TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
8155
8156       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
8157       if (flag_unsafe_math_optimizations
8158           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
8159         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
8160                              fold (build2 (RDIV_EXPR, type, arg0,
8161                                            TREE_OPERAND (arg1, 0))),
8162                              TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8163
8164       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
8165       if (flag_unsafe_math_optimizations
8166           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
8167           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
8168           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
8169         {
8170           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
8171                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
8172           if (tem)
8173             return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8174                                  TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8175         }
8176
8177       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8178         {
8179           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8180           if (tem)
8181             return tem;
8182         }
8183
8184       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8185         {
8186           enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg1);
8187           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
8188           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode))
8189             {
8190               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8191               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8192               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
8193                                               fold_convert (type, arg));
8194               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
8195               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
8196             }
8197
8198           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
8199           if (fcode == BUILT_IN_POW
8200               || fcode == BUILT_IN_POWF
8201               || fcode == BUILT_IN_POWL)
8202             {
8203               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8204               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8205               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8206               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
8207               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
8208                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
8209               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
8210               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
8211             }
8212         }
8213
8214       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8215         {
8216           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8217           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8218
8219           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
8220           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8221                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8222                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
8223               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8224                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8225             {
8226               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8227
8228               if (tanfn != NULL_TREE)
8229                 return build_function_call_expr (tanfn,
8230                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8231             }
8232
8233           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
8234           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8235                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8236                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
8237               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8238                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8239             {
8240               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8241
8242               if (tanfn != NULL_TREE)
8243                 {
8244                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8245                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
8246                   return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8247                                        build_real (type, dconst1), tmp));
8248                 }
8249             }
8250
8251           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
8252           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8253               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8254               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8255             {
8256               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8257               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8258               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8259                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8260                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8261                 {
8262                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8263                   REAL_VALUE_TYPE c;
8264                   tree arg, arglist;
8265
8266                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
8267                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
8268                   arg = build_real (type, c);
8269                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8270                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8271                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8272                 }
8273             }
8274         }
8275       goto binary;
8276
8277     case TRUNC_DIV_EXPR:
8278     case ROUND_DIV_EXPR:
8279     case FLOOR_DIV_EXPR:
8280     case CEIL_DIV_EXPR:
8281     case EXACT_DIV_EXPR:
8282       if (integer_onep (arg1))
8283         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8284       if (integer_zerop (arg1))
8285         return t;
8286       /* X / -1 is -X.  */
8287       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8288           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8289           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8290           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8291         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8292
8293       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
8294          operation, EXACT_DIV_EXPR.
8295
8296          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
8297          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
8298          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
8299       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
8300           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
8301         return fold (build2 (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1));
8302
8303       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8304           && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0), arg1,
8305                                          code, NULL_TREE)))
8306         return fold_convert (type, tem);
8307
8308       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8309         {
8310           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8311           if (tem)
8312             return tem;
8313         }
8314       goto binary;
8315
8316     case CEIL_MOD_EXPR:
8317     case FLOOR_MOD_EXPR:
8318     case ROUND_MOD_EXPR:
8319     case TRUNC_MOD_EXPR:
8320       /* X % 1 is always zero, but be sure to preserve any side
8321          effects in X.  */
8322       if (integer_onep (arg1))
8323         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8324
8325       /* X % 0, return X % 0 unchanged so that we can get the
8326          proper warnings and errors.  */
8327       if (integer_zerop (arg1))
8328         return t;
8329
8330       /* 0 % X is always zero, but be sure to preserve any side
8331          effects in X.  Place this after checking for X == 0.  */
8332       if (integer_zerop (arg0))
8333         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8334
8335       /* X % -1 is zero.  */
8336       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8337           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8338           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8339           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8340         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8341
8342       /* Optimize unsigned TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a
8343          BIT_AND_EXPR, i.e. "X % C" into "X & C2".  */
8344       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8345           && TYPE_UNSIGNED (type)
8346           && integer_pow2p (arg1))
8347         {
8348           unsigned HOST_WIDE_INT high, low;
8349           tree mask;
8350           int l;
8351
8352           l = tree_log2 (arg1);
8353           if (l >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8354             {
8355               high = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
8356                       << (l - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)) - 1;
8357               low = -1;
8358             }
8359           else
8360             {
8361               high = 0;
8362               low = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << l) - 1;
8363             }
8364
8365           mask = build_int_cst_wide (type, low, high);
8366           return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8367                                fold_convert (type, arg0), mask));
8368         }
8369
8370       /* X % -C is the same as X % C.  */
8371       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8372           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8373           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8374           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
8375           && !flag_trapv
8376           /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
8377           && !sign_bit_p (arg1, arg1))
8378         return fold (build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8379                              fold_convert (type, negate_expr (arg1))));
8380
8381       /* X % -Y is the same as X % Y.  */
8382       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8383           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8384           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
8385           && !flag_trapv)
8386         return fold (build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8387                              fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0))));
8388
8389       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8390           && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0), arg1,
8391                                          code, NULL_TREE)))
8392         return fold_convert (type, tem);
8393
8394       goto binary;
8395
8396     case LROTATE_EXPR:
8397     case RROTATE_EXPR:
8398       if (integer_all_onesp (arg0))
8399         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8400       goto shift;
8401
8402     case RSHIFT_EXPR:
8403       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
8404       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
8405         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8406       /* ... fall through ...  */
8407
8408     case LSHIFT_EXPR:
8409     shift:
8410       if (integer_zerop (arg1))
8411         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8412       if (integer_zerop (arg0))
8413         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8414
8415       /* Since negative shift count is not well-defined,
8416          don't try to compute it in the compiler.  */
8417       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
8418         return t;
8419       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
8420          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
8421       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
8422         {
8423           tree tem = build_int_cst (NULL_TREE,
8424                                     GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
8425           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
8426           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
8427           return fold (build2 (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem));
8428         }
8429
8430       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
8431          the second operand of the bit operation both constant,
8432          permute the two operations.  */
8433       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8434           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8435               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8436               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
8437           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8438         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8439                              fold (build2 (code, type,
8440                                            TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)),
8441                              fold (build2 (code, type,
8442                                            TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
8443
8444       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
8445          be ignored.  */
8446       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8447           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
8448           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8449           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
8450           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
8451           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8452                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8453               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
8454         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
8455
8456       goto binary;
8457
8458     case MIN_EXPR:
8459       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8460         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8461       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8462           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8463         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8464       goto associate;
8465
8466     case MAX_EXPR:
8467       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8468         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8469       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8470           && TYPE_MAX_VALUE (type)
8471           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8472         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8473       goto associate;
8474
8475     case TRUTH_NOT_EXPR:
8476       /* The argument to invert_truthvalue must have Boolean type.  */
8477       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
8478           arg0 = fold_convert (boolean_type_node, arg0);
8479
8480       /* Note that the operand of this must be an int
8481          and its values must be 0 or 1.
8482          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
8483          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
8484       tem = invert_truthvalue (arg0);
8485       /* Avoid infinite recursion.  */
8486       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
8487         return t;
8488       return fold_convert (type, tem);
8489
8490     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8491       /* Note that the operands of this must be ints
8492          and their values must be 0 or 1.
8493          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8494       /* If first arg is constant zero, return it.  */
8495       if (integer_zerop (arg0))
8496         return fold_convert (type, arg0);
8497     case TRUTH_AND_EXPR:
8498       /* If either arg is constant true, drop it.  */
8499       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8500         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8501       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
8502           /* Preserve sequence points.  */
8503           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8504         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8505       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
8506          must be evaluated.  */
8507       if (integer_zerop (arg1))
8508         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8509       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
8510          case will be handled here.  */
8511       if (integer_zerop (arg0))
8512         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8513
8514       /* !X && X is always false.  */
8515       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8516           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8517         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8518       /* X && !X is always false.  */
8519       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8520           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8521         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8522
8523       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
8524          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
8525          A < X <= MAX.  */
8526
8527       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
8528           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
8529         {
8530           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg0, arg1);
8531           if (tem)
8532             return fold (build2 (code, type, tem, arg1));
8533
8534           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg1, arg0);
8535           if (tem)
8536             return fold (build2 (code, type, arg0, tem));
8537         }
8538
8539     truth_andor:
8540       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
8541       if (!optimize)
8542         return t;
8543
8544       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
8545          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
8546          truth and/or operations and the transformation will still be
8547          valid.   Also note that we only care about order for the
8548          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
8549          might change the truth-value of A.  */
8550       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8551           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
8552               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
8553               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
8554               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
8555           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8556         {
8557           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8558           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8559           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8560           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8561           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
8562                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
8563                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
8564                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
8565
8566           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
8567             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8568                                  fold (build2 (code, type, a01, a11))));
8569           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
8570             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8571                                  fold (build2 (code, type, a01, a10))));
8572           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
8573             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a01,
8574                                  fold (build2 (code, type, a00, a11))));
8575
8576           /* This case if tricky because we must either have commutative
8577              operators or else A10 must not have side-effects.  */
8578
8579           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
8580                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
8581             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8582                                  fold (build2 (code, type, a00, a10)),
8583                                  a01));
8584         }
8585
8586       /* See if we can build a range comparison.  */
8587       if (0 != (tem = fold_range_test (t)))
8588         return tem;
8589
8590       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
8591          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
8592          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
8593       if (TREE_CODE (arg0) == code
8594           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
8595                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
8596         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
8597
8598       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
8599         return tem;
8600
8601       return t;
8602
8603     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8604       /* Note that the operands of this must be ints
8605          and their values must be 0 or true.
8606          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8607       /* If first arg is constant true, return it.  */
8608       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8609         return fold_convert (type, arg0);
8610     case TRUTH_OR_EXPR:
8611       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
8612       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
8613         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8614       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
8615           /* Preserve sequence points.  */
8616           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8617         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8618       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
8619          evaluate first arg.  */
8620       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
8621         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8622       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
8623          TRUTH_OR_EXPR.  */
8624       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8625         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8626
8627       /* !X || X is always true.  */
8628       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8629           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8630         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8631       /* X || !X is always true.  */
8632       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8633           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8634         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8635
8636       goto truth_andor;
8637
8638     case TRUTH_XOR_EXPR:
8639       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
8640       if (integer_zerop (arg1))
8641         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8642       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
8643       if (integer_onep (arg1))
8644         return non_lvalue (fold_convert (type, invert_truthvalue (arg0)));
8645       /* Identical arguments cancel to zero.  */
8646       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8647         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8648
8649       /* !X ^ X is always true.  */
8650       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8651           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8652         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8653
8654       /* X ^ !X is always true.  */
8655       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8656           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8657         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8658
8659       return t;
8660
8661     case EQ_EXPR:
8662     case NE_EXPR:
8663     case LT_EXPR:
8664     case GT_EXPR:
8665     case LE_EXPR:
8666     case GE_EXPR:
8667       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
8668       if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
8669         return fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type, arg1, arg0));
8670
8671       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
8672          object against zero, then we know the result.  */
8673       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8674           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8675           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8676           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8677           && integer_zerop (arg1))
8678         return constant_boolean_node (code != EQ_EXPR, type);
8679
8680       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
8681          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
8682          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
8683       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8684           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8685           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8686           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8687           && ! lookup_attribute ("alias",
8688                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8689           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8690           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8691           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8692           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8693           && ! lookup_attribute ("alias",
8694                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8695           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8696         return constant_boolean_node (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
8697                                       ? code == EQ_EXPR : code != EQ_EXPR,
8698                                       type);
8699
8700       /* If this is a comparison of two exprs that look like an
8701          ARRAY_REF of the same object, then we can fold this to a
8702          comparison of the two offsets.  */
8703       if (COMPARISON_CLASS_P (t))
8704         {
8705           tree base0, offset0, base1, offset1;
8706
8707           if (extract_array_ref (arg0, &base0, &offset0)
8708               && extract_array_ref (arg1, &base1, &offset1)
8709               && operand_equal_p (base0, base1, 0))
8710             {
8711               if (offset0 == NULL_TREE
8712                   && offset1 == NULL_TREE)
8713                 {
8714                   offset0 = integer_zero_node;
8715                   offset1 = integer_zero_node;
8716                 }
8717               else if (offset0 == NULL_TREE)
8718                 offset0 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset1), 0);
8719               else if (offset1 == NULL_TREE)
8720                 offset1 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset0), 0);
8721
8722               if (TREE_TYPE (offset0) == TREE_TYPE (offset1))
8723                 return fold (build2 (code, type, offset0, offset1));
8724             }
8725         }
8726
8727       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
8728         {
8729           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
8730           tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
8731           tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
8732
8733           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
8734             newtype = TREE_TYPE (targ1);
8735
8736           /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
8737           if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
8738             return fold (build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
8739                                  fold_convert (newtype, targ1)));
8740
8741           /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
8742           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8743               && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
8744             return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
8745                                  TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8746
8747           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8748           {
8749             REAL_VALUE_TYPE cst;
8750             cst = TREE_REAL_CST (arg1);
8751
8752             /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
8753             if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
8754               return
8755                 fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type,
8756                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8757                               build_real (TREE_TYPE (arg1),
8758                                           REAL_VALUE_NEGATE (cst))));
8759
8760             /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
8761             /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
8762             if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
8763               return fold (build2 (code, type, arg0,
8764                                    build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0)));
8765
8766             /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
8767             if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
8768                 && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
8769               {
8770                 tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
8771                 return omit_one_operand (type, tem, arg0);
8772               }
8773
8774             /* Fold comparisons against infinity.  */
8775             if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
8776               {
8777                 tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
8778                 if (tem != NULL_TREE)
8779                   return tem;
8780               }
8781           }
8782
8783           /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
8784              or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
8785              comparison with a revised real constant as long as no overflow
8786              occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
8787           if (flag_unsafe_math_optimizations
8788               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8789               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
8790                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8791               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
8792               && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
8793                                           ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
8794                                           arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
8795               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
8796             return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
8797
8798           /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
8799              a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
8800              (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
8801           if (flag_unsafe_math_optimizations
8802               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8803               && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
8804               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
8805               && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8806                                           arg1, 0))
8807               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
8808             return fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type,
8809                                  TREE_OPERAND (arg0, 1), tem));
8810
8811           /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
8812           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8813               && flag_unsafe_math_optimizations
8814               && ! flag_errno_math)
8815             {
8816               enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
8817
8818               if (fcode != END_BUILTINS)
8819                 {
8820                   tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
8821                   if (tem != NULL_TREE)
8822                     return tem;
8823                 }
8824             }
8825         }
8826
8827       /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
8828       if (TREE_CONSTANT (arg1)
8829           && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
8830               || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
8831           /* This optimization is invalid for ordered comparisons
8832              if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
8833              This optimization is invalid for floating point due to rounding.
8834              For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
8835           && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8836               || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8837                   && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
8838         {
8839           tree varop, newconst;
8840
8841           if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
8842             {
8843               newconst = fold (build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8844                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8845               varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8846                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8847                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
8848             }
8849           else
8850             {
8851               newconst = fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8852                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8853               varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8854                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8855                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
8856             }
8857
8858
8859           /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
8860              the constant by the width of the field.  */
8861           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
8862               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1))
8863               && host_integerp (DECL_SIZE (TREE_OPERAND
8864                                            (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)), 1))
8865             {
8866               tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
8867               HOST_WIDE_INT size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fielddecl), 1);
8868               tree folded_compare, shift;
8869
8870               /* First check whether the comparison would come out
8871                  always the same.  If we don't do that we would
8872                  change the meaning with the masking.  */
8873               folded_compare = fold (build2 (code, type,
8874                                              TREE_OPERAND (varop, 0), arg1));
8875               if (integer_zerop (folded_compare)
8876                   || integer_onep (folded_compare))
8877                 return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
8878
8879               shift = build_int_cst (NULL_TREE,
8880                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size);
8881               shift = fold_convert (TREE_TYPE (varop), shift);
8882               newconst = fold (build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
8883                                        newconst, shift));
8884               newconst = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
8885                                        newconst, shift));
8886             }
8887
8888           return fold (build2 (code, type, varop, newconst));
8889         }
8890
8891       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
8892          This transformation affects the cases which are handled in later
8893          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
8894       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8895           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
8896           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
8897         {
8898           switch (code)
8899             {
8900             case GE_EXPR:
8901               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
8902               return fold (build2 (GT_EXPR, type, arg0, arg1));
8903
8904             case LT_EXPR:
8905               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
8906               return fold (build2 (LE_EXPR, type, arg0, arg1));
8907
8908             default:
8909               break;
8910             }
8911         }
8912
8913       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
8914          the specified size will have known values.
8915
8916          This is quite similar to fold_relational_hi_lo, however,
8917          attempts to share the code have been nothing but trouble.  */
8918       {
8919         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
8920
8921         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8922             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
8923             && width <= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8924             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
8925                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
8926           {
8927             HOST_WIDE_INT signed_max_hi;
8928             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max_lo;
8929             unsigned HOST_WIDE_INT max_hi, max_lo, min_hi, min_lo;
8930
8931             if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8932               {
8933                 signed_max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
8934                                 - 1;
8935                 signed_max_hi = 0;
8936                 max_hi = 0;
8937
8938                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
8939                   {
8940                     max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
8941                     min_lo = 0;
8942                     min_hi = 0;
8943                   }
8944                 else
8945                   {
8946                     max_lo = signed_max_lo;
8947                     min_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
8948                     min_hi = -1;
8949                   }
8950               }
8951             else
8952               {
8953                 width -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
8954                 signed_max_lo = -1;
8955                 signed_max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
8956                                 - 1;
8957                 max_lo = -1;
8958                 min_lo = 0;
8959
8960                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
8961                   {
8962                     max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
8963                     min_hi = 0;
8964                   }
8965                 else
8966                   {
8967                     max_hi = signed_max_hi;
8968                     min_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
8969                   }
8970               }
8971
8972             if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == max_hi
8973                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo)
8974               switch (code)
8975                 {
8976                 case GT_EXPR:
8977                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8978
8979                 case GE_EXPR:
8980                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
8981
8982                 case LE_EXPR:
8983                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8984
8985                 case LT_EXPR:
8986                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
8987
8988                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
8989                    reached because of previous transformations.  */
8990
8991                 default:
8992                   break;
8993                 }
8994             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
8995                      == max_hi
8996                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo - 1)
8997               switch (code)
8998                 {
8999                 case GT_EXPR:
9000                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9001                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9002                 case LE_EXPR:
9003                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9004                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9005                 default:
9006                   break;
9007                 }
9008             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9009                      == min_hi
9010                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo)
9011               switch (code)
9012                 {
9013                 case LT_EXPR:
9014                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9015
9016                 case LE_EXPR:
9017                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9018
9019                 case GE_EXPR:
9020                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9021
9022                 case GT_EXPR:
9023                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9024
9025                 default:
9026                   break;
9027                 }
9028             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9029                      == min_hi
9030                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo + 1)
9031               switch (code)
9032                 {
9033                 case GE_EXPR:
9034                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9035                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9036                 case LT_EXPR:
9037                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9038                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9039                 default:
9040                   break;
9041                 }
9042
9043             else if (!in_gimple_form
9044                      && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == signed_max_hi
9045                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max_lo
9046                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9047                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
9048                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
9049               {
9050                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
9051                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
9052                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
9053                   {
9054                     tree st0, st1;
9055                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
9056                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
9057                     return fold
9058                       (build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
9059                                type, fold_convert (st0, arg0),
9060                                fold_convert (st1, integer_zero_node)));
9061                   }
9062               }
9063           }
9064       }
9065
9066       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
9067          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
9068          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
9069       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9070           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9071           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9072               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9073           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9074           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9075                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9076                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9077           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9078         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
9079
9080       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
9081       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9082                && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9083                && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9084                && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
9085                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9086                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9087         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
9088
9089       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
9090          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
9091       else if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9092                && integer_zerop (arg1) && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9093         return fold (build2 (code, type,
9094                              TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9095
9096       else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
9097                && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR)
9098         {
9099           /* If we are widening one operand of an integer comparison,
9100              see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
9101              can do the comparison in the narrower type.  */
9102           tem = fold_widened_comparison (code, type, arg0, arg1);
9103           if (tem)
9104             return tem;
9105
9106           /* Or if we are changing signedness.  */
9107           tem = fold_sign_changed_comparison (code, type, arg0, arg1);
9108           if (tem)
9109             return tem;
9110         }
9111
9112       /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
9113          constant, we can simplify it.  */
9114       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9115                && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
9116                    || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
9117                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9118         return optimize_minmax_comparison (t);
9119
9120       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
9121          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
9122          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
9123          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
9124          and a comparison, and is probably faster.  */
9125       else if (code == LE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9126                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9127                && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9128                && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
9129                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9130                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9131         return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
9132                              build2 (GE_EXPR, type,
9133                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
9134                              build2 (LE_EXPR, type,
9135                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)));
9136
9137       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
9138       else if (code == GE_EXPR
9139                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9140                && (integer_zerop (arg1)
9141                    || (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
9142                        && real_zerop (arg1))))
9143         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9144
9145       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
9146       else if (code == LT_EXPR
9147                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9148                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9149         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9150
9151       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
9152       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9153                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9154                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9155         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
9156
9157       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
9158          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
9159          two operations, but the latter can be done in one less insn
9160          on machines that have only two-operand insns or on which a
9161          constant cannot be the first operand.  */
9162       if (integer_zerop (arg1) && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9163           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR)
9164         {
9165           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9166           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9167           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
9168               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
9169             return
9170               fold (build2 (code, type,
9171                             build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9172                                     build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
9173                                             arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1)),
9174                                     fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9175                                                   integer_one_node)),
9176                             arg1));
9177           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
9178                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
9179             return
9180               fold (build2 (code, type,
9181                             build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9182                                     build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
9183                                             arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1)),
9184                                     fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9185                                                   integer_one_node)),
9186                             arg1));
9187         }
9188
9189       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
9190          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
9191          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
9192       if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9193           && integer_zerop (arg1)
9194           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9195           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
9196               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
9197               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
9198               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
9199           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9200         {
9201           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
9202           tree newmod = fold (build2 (TREE_CODE (arg0), newtype,
9203                                       fold_convert (newtype,
9204                                                     TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9205                                       fold_convert (newtype,
9206                                                     TREE_OPERAND (arg0, 1))));
9207
9208           return fold (build2 (code, type, newmod,
9209                                fold_convert (newtype, arg1)));
9210         }
9211
9212       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
9213          comparison since the AND will give the correct value.  */
9214       if (code == NE_EXPR && integer_zerop (arg1)
9215           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9216           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9217         return fold_convert (type, arg0);
9218
9219       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
9220          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
9221       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9222           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9223           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9224           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9225         return fold (build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9226                              arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9227                                                  integer_zero_node)));
9228
9229       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is a power of
9230          2, then fold the expression into shifts and logical operations.  */
9231       tem = fold_single_bit_test (code, arg0, arg1, type);
9232       if (tem)
9233         return tem;
9234
9235       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
9236          Similarly for NE_EXPR.  */
9237       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9238           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9239           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9240           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9241         {
9242           tree notc = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
9243                                     TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9244                                     TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9245           tree dandnotc = fold (build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9246                                         arg1, notc));
9247           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9248           if (integer_nonzerop (dandnotc))
9249             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9250         }
9251
9252       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
9253          Similarly for NE_EXPR.  */
9254       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9255           && TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9256           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9257           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9258         {
9259           tree notd = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
9260           tree candnotd = fold (build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9261                                         TREE_OPERAND (arg0, 1), notd));
9262           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9263           if (integer_nonzerop (candnotd))
9264             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9265         }
9266
9267       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
9268          and similarly for >= into !=.  */
9269       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9270           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9271           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
9272           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9273         return build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9274                        build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9275                                TREE_OPERAND (arg1, 1)),
9276                        fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9277
9278       else if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9279                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9280                && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
9281                    || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
9282                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
9283                && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
9284         return
9285           build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9286                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9287                                 build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9288                                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
9289                                                       1))),
9290                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9291
9292       /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
9293          floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
9294       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9295         {
9296           switch (code)
9297             {
9298             case EQ_EXPR:
9299               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9300                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9301                 return constant_boolean_node (1, type);
9302               break;
9303
9304             case GE_EXPR:
9305             case LE_EXPR:
9306               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9307                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9308                 return constant_boolean_node (1, type);
9309               return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9310
9311             case NE_EXPR:
9312               /* For NE, we can only do this simplification if integer
9313                  or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
9314               if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9315                   && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9316                 break;
9317               /* ... fall through ...  */
9318             case GT_EXPR:
9319             case LT_EXPR:
9320               return constant_boolean_node (0, type);
9321             default:
9322               gcc_unreachable ();
9323             }
9324         }
9325
9326       /* If we are comparing an expression that just has comparisons
9327          of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
9328          and constants, we can simplify it.  There are only three cases
9329          to check: the two values can either be equal, the first can be
9330          greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
9331          those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
9332          eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
9333          or 1 or one of the six possible comparisons.
9334
9335          This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
9336          expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
9337          occur in macroized code.  */
9338
9339       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
9340         {
9341           tree cval1 = 0, cval2 = 0;
9342           int save_p = 0;
9343
9344           if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
9345               /* Don't handle degenerate cases here; they should already
9346                  have been handled anyway.  */
9347               && cval1 != 0 && cval2 != 0
9348               && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
9349               && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
9350               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
9351               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
9352               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
9353               && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
9354                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
9355             {
9356               tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9357               tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9358
9359               /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
9360                  was the same as ARG1.  */
9361
9362               tree high_result
9363                 = fold (build2 (code, type,
9364                                 eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9365                                             cval2, minval),
9366                                 arg1));
9367               tree equal_result
9368                 = fold (build2 (code, type,
9369                                 eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9370                                             cval2, maxval),
9371                                 arg1));
9372               tree low_result
9373                 = fold (build2 (code, type,
9374                                 eval_subst (arg0, cval1, minval,
9375                                             cval2, maxval),
9376                                 arg1));
9377
9378               /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they
9379                  are.  Then use those values to select the proper code
9380                  to use.  */
9381
9382               if ((integer_zerop (high_result)
9383                    || integer_onep (high_result))
9384                   && (integer_zerop (equal_result)
9385                       || integer_onep (equal_result))
9386                   && (integer_zerop (low_result)
9387                       || integer_onep (low_result)))
9388                 {
9389                   /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
9390                      value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
9391                   switch ((integer_onep (high_result) * 4)
9392                           + (integer_onep (equal_result) * 2)
9393                           + integer_onep (low_result))
9394                     {
9395                     case 0:
9396                       /* Always false.  */
9397                       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9398                     case 1:
9399                       code = LT_EXPR;
9400                       break;
9401                     case 2:
9402                       code = EQ_EXPR;
9403                       break;
9404                     case 3:
9405                       code = LE_EXPR;
9406                       break;
9407                     case 4:
9408                       code = GT_EXPR;
9409                       break;
9410                     case 5:
9411                       code = NE_EXPR;
9412                       break;
9413                     case 6:
9414                       code = GE_EXPR;
9415                       break;
9416                     case 7:
9417                       /* Always true.  */
9418                       return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9419                     }
9420
9421                   tem = build2 (code, type, cval1, cval2);
9422                   if (save_p)
9423                     return save_expr (tem);
9424                   else
9425                     return fold (tem);
9426                 }
9427             }
9428         }
9429
9430       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
9431       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
9432             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
9433            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
9434           && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9435           /* Handle the constant case even without -O
9436              to make sure the warnings are given.  */
9437           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
9438         {
9439           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
9440           if (t1)
9441             return t1;
9442         }
9443
9444       /* If this is a comparison of complex values and either or both sides
9445          are a COMPLEX_EXPR or COMPLEX_CST, it is best to split up the
9446          comparisons and join them with a TRUTH_ANDIF_EXPR or TRUTH_ORIF_EXPR.
9447          This may prevent needless evaluations.  */
9448       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9449           && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == COMPLEX_TYPE
9450           && (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR
9451               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR
9452               || TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST
9453               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST))
9454         {
9455           tree subtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
9456           tree real0, imag0, real1, imag1;
9457
9458           arg0 = save_expr (arg0);
9459           arg1 = save_expr (arg1);
9460           real0 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg0));
9461           imag0 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg0));
9462           real1 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg1));
9463           imag1 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg1));
9464
9465           return fold (build2 ((code == EQ_EXPR ? TRUTH_ANDIF_EXPR
9466                                 : TRUTH_ORIF_EXPR),
9467                                type,
9468                                fold (build2 (code, type, real0, real1)),
9469                                fold (build2 (code, type, imag0, imag1))));
9470         }
9471
9472       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
9473          first character of the string vs zero.  To wit,
9474                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
9475                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
9476          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
9477          due to the return value of strlen being unsigned.  */
9478       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9479           && integer_zerop (arg1)
9480           && TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
9481         {
9482           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
9483           tree arglist;
9484
9485           if (fndecl
9486               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
9487               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
9488               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
9489               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
9490               && ! TREE_CHAIN (arglist))
9491             return fold (build2 (code, type,
9492                                  build1 (INDIRECT_REF, char_type_node,
9493                                          TREE_VALUE (arglist)),
9494                                  fold_convert (char_type_node,
9495                                                integer_zero_node)));
9496         }
9497
9498       /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
9499          into a single range test.  */
9500       if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
9501            || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
9502           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9503           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9504           && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9505           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9506           && !TREE_OVERFLOW (arg1))
9507         {
9508           t1 = fold_div_compare (code, type, arg0, arg1);
9509           if (t1 != NULL_TREE)
9510             return t1;
9511         }
9512
9513       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9514           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9515           && integer_zerop (arg1)
9516           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
9517         return constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
9518
9519       t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9520       return t1 == NULL_TREE ? t : t1;
9521
9522     case UNORDERED_EXPR:
9523     case ORDERED_EXPR:
9524     case UNLT_EXPR:
9525     case UNLE_EXPR:
9526     case UNGT_EXPR:
9527     case UNGE_EXPR:
9528     case UNEQ_EXPR:
9529     case LTGT_EXPR:
9530       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
9531         {
9532           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9533           if (t1 != NULL_TREE)
9534             return t1;
9535         }
9536
9537       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
9538       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
9539           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
9540           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9541         {
9542           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9543                ? integer_zero_node
9544                : integer_one_node;
9545           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
9546         }
9547
9548       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
9549       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9550           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
9551           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9552         {
9553           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9554                ? integer_zero_node
9555                : integer_one_node;
9556           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
9557         }
9558
9559       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
9560       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
9561           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9562         return constant_boolean_node (1, type);
9563
9564       if (code == LTGT_EXPR
9565           && !flag_trapping_math
9566           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9567         return constant_boolean_node (0, type);
9568
9569       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
9570       {
9571         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
9572         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
9573         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
9574
9575         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
9576           newtype = TREE_TYPE (targ1);
9577
9578         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
9579           return fold (build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
9580                                fold_convert (newtype, targ1)));
9581       }
9582
9583       return t;
9584
9585     case COND_EXPR:
9586       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
9587          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
9588       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
9589         {
9590           tem = TREE_OPERAND (t, (integer_zerop (arg0) ? 2 : 1));
9591           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
9592              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
9593              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.  */
9594           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
9595               || VOID_TYPE_P (type))
9596             return pedantic_non_lvalue (tem);
9597           return t;
9598         }
9599       if (operand_equal_p (arg1, TREE_OPERAND (t, 2), 0))
9600         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9601
9602       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
9603          simpler expression, depending on the operation and the values
9604          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
9605          for reasons given above each one.
9606
9607          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
9608       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9609           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9610                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
9611           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
9612         {
9613           tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, arg0,
9614                                                 TREE_OPERAND (t, 1),
9615                                                 TREE_OPERAND (t, 2));
9616           if (tem)
9617             return tem;
9618         }
9619
9620       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9621           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9622                                              TREE_OPERAND (t, 2),
9623                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
9624           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 2)))))
9625         {
9626           tem = invert_truthvalue (arg0);
9627           if (COMPARISON_CLASS_P (tem))
9628             {
9629               tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, tem,
9630                                                     TREE_OPERAND (t, 2),
9631                                                     TREE_OPERAND (t, 1));
9632               if (tem)
9633                 return tem;
9634             }
9635         }
9636
9637       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
9638          since that produces better jump optimization results.  */
9639       if (tree_swap_operands_p (TREE_OPERAND (t, 1),
9640                                 TREE_OPERAND (t, 2), false))
9641         {
9642           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
9643              it was a floating-point inequality comparison, don't do
9644              anything.  */
9645           tem = invert_truthvalue (arg0);
9646
9647           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9648             return fold (build3 (code, type, tem,
9649                                  TREE_OPERAND (t, 2), TREE_OPERAND (t, 1)));
9650         }
9651
9652       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
9653       if (integer_onep (TREE_OPERAND (t, 1))
9654           && integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
9655           /* If we try to convert TREE_OPERAND (t, 0) to our type, the
9656              call to fold will try to move the conversion inside
9657              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
9658              is probably the best choice, so leave it alone.  */
9659           && type == TREE_TYPE (arg0))
9660         return pedantic_non_lvalue (arg0);
9661
9662       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
9663          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
9664       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 1))
9665           && integer_onep (TREE_OPERAND (t, 2))
9666           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
9667         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9668                                                   invert_truthvalue (arg0)));
9669
9670       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
9671       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
9672           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9673           && integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
9674           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
9675         return fold_convert (type, fold (build2 (BIT_AND_EXPR,
9676                                                  TREE_TYPE (tem), tem, arg1)));
9677
9678       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
9679          already handled above.  */
9680       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9681           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9682           && integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
9683           && integer_pow2p (arg1))
9684         {
9685           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9686           STRIP_NOPS (tem);
9687           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
9688               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == INTEGER_CST
9689               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
9690                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (tem, 1)))
9691             return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
9692                                  TREE_OPERAND (tem, 0), arg1));
9693         }
9694
9695       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
9696          is probably obsolete because the first operand should be a
9697          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
9698          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
9699       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
9700           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
9701           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9702           && integer_pow2p (arg1)
9703           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
9704           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
9705                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
9706         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9707                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
9708
9709       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
9710       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
9711           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9712           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
9713         return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, arg0, arg1));
9714
9715       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
9716       if (integer_onep (TREE_OPERAND (t, 2))
9717           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9718           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
9719         {
9720           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
9721           tem = invert_truthvalue (arg0);
9722           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9723             return fold (build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, tem, arg1));
9724         }
9725
9726       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
9727       if (integer_zerop (arg1)
9728           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9729           && truth_value_p (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 2))))
9730         {
9731           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
9732           tem = invert_truthvalue (arg0);
9733           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9734             return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, tem,
9735                                  TREE_OPERAND (t, 2)));
9736         }
9737
9738       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
9739       if (integer_onep (arg1)
9740           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9741           && truth_value_p (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 2))))
9742         return fold (build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, arg0,
9743                              TREE_OPERAND (t, 2)));
9744
9745       return t;
9746
9747     case COMPOUND_EXPR:
9748       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
9749          nor an integer constant expression.  */
9750       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
9751         return t;
9752       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
9753       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
9754                                  : fold_convert (type, arg1);
9755       return pedantic_non_lvalue (tem);
9756
9757     case COMPLEX_EXPR:
9758       if (wins)
9759         return build_complex (type, arg0, arg1);
9760       return t;
9761
9762     case REALPART_EXPR:
9763       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
9764         return t;
9765       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
9766         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9767                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
9768       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
9769         return TREE_REALPART (arg0);
9770       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9771         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
9772                              fold (build1 (REALPART_EXPR, type,
9773                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
9774                              fold (build1 (REALPART_EXPR, type,
9775                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
9776       return t;
9777
9778     case IMAGPART_EXPR:
9779       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
9780         return fold_convert (type, integer_zero_node);
9781       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
9782         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
9783                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
9784       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
9785         return TREE_IMAGPART (arg0);
9786       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9787         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
9788                              fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
9789                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
9790                              fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
9791                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
9792       return t;
9793
9794     case CALL_EXPR:
9795       /* Check for a built-in function.  */
9796       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
9797           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0))
9798               == FUNCTION_DECL)
9799           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)))
9800         {
9801           tree tmp = fold_builtin (t, false);
9802           if (tmp)
9803             return tmp;
9804         }
9805       return t;
9806
9807     default:
9808       return t;
9809     } /* switch (code) */
9810 }
9811
9812 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
9813 #undef fold
9814
9815 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
9816 static void fold_check_failed (tree, tree);
9817 void print_fold_checksum (tree);
9818
9819 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
9820    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
9821    change original expr.  */
9822
9823 tree
9824 fold (tree expr)
9825 {
9826   tree ret;
9827   struct md5_ctx ctx;
9828   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
9829   htab_t ht;
9830
9831   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
9832   md5_init_ctx (&ctx);
9833   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9834   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
9835   htab_empty (ht);
9836
9837   ret = fold_1 (expr);
9838
9839   md5_init_ctx (&ctx);
9840   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9841   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
9842   htab_delete (ht);
9843
9844   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
9845     fold_check_failed (expr, ret);
9846
9847   return ret;
9848 }
9849
9850 void
9851 print_fold_checksum (tree expr)
9852 {
9853   struct md5_ctx ctx;
9854   unsigned char checksum[16], cnt;
9855   htab_t ht;
9856
9857   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
9858   md5_init_ctx (&ctx);
9859   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9860   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
9861   htab_delete (ht);
9862   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
9863     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
9864   putc ('\n', stderr);
9865 }
9866
9867 static void
9868 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
9869 {
9870   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
9871 }
9872
9873 static void
9874 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
9875 {
9876   void **slot;
9877   enum tree_code code;
9878   char buf[sizeof (struct tree_decl)];
9879   int i, len;
9880
9881   gcc_assert ((sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
9882                <= sizeof (struct tree_decl))
9883               && sizeof (struct tree_type) <= sizeof (struct tree_decl));
9884   if (expr == NULL)
9885     return;
9886   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
9887   if (*slot != NULL)
9888     return;
9889   *slot = expr;
9890   code = TREE_CODE (expr);
9891   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
9892       && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
9893     {
9894       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
9895       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
9896       expr = (tree) buf;
9897       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
9898     }
9899   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
9900            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
9901                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)))
9902     {
9903       /* Allow these fields to be modified.  */
9904       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
9905       expr = (tree) buf;
9906       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
9907       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
9908       TYPE_CACHED_VALUES_P (expr) = 0;
9909       TYPE_CACHED_VALUES (expr) = NULL;
9910     }
9911   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
9912   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
9913   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
9914       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration)
9915     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
9916   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
9917     {
9918     case tcc_constant:
9919       switch (code)
9920         {
9921         case STRING_CST:
9922           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
9923                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
9924           break;
9925         case COMPLEX_CST:
9926           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
9927           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
9928           break;
9929         case VECTOR_CST:
9930           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
9931           break;
9932         default:
9933           break;
9934         }
9935       break;
9936     case tcc_exceptional:
9937       switch (code)
9938         {
9939         case TREE_LIST:
9940           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
9941           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
9942           break;
9943         case TREE_VEC:
9944           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
9945             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
9946           break;
9947         default:
9948           break;
9949         }
9950       break;
9951     case tcc_expression:
9952     case tcc_reference:
9953     case tcc_comparison:
9954     case tcc_unary:
9955     case tcc_binary:
9956     case tcc_statement:
9957       len = TREE_CODE_LENGTH (code);
9958       for (i = 0; i < len; ++i)
9959         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
9960       break;
9961     case tcc_declaration:
9962       fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
9963       fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
9964       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
9965       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
9966       fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENTS (expr), ctx, ht);
9967       fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
9968       fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
9969       fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
9970       fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
9971       fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
9972       fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
9973       break;
9974     case tcc_type:
9975       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
9976         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
9977       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
9978       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
9979       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
9980       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
9981       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
9982           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
9983         {
9984           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
9985           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
9986         }
9987       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
9988       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
9989           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
9990           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
9991         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
9992       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
9993       break;
9994     default:
9995       break;
9996     }
9997 }
9998
9999 #endif
10000
10001 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
10002    expression EXPR.  This behaves identically to "fold" but ignores
10003    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
10004
10005 tree
10006 fold_initializer (tree expr)
10007 {
10008   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;
10009   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;
10010   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;
10011   int saved_trapv = flag_trapv;
10012   tree result;
10013
10014   flag_signaling_nans = 0;
10015   flag_trapping_math = 0;
10016   flag_rounding_math = 0;
10017   flag_trapv = 0;
10018
10019   result = fold (expr);
10020
10021   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;
10022   flag_trapping_math = saved_trapping_math;
10023   flag_rounding_math = saved_rounding_math;
10024   flag_trapv = saved_trapv;
10025
10026   return result;
10027 }
10028
10029 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
10030    it is not, or we cannot easily determined it to be.
10031
10032    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
10033    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
10034    fold cases do now) is discovering that
10035
10036      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10037
10038    is a multiple of
10039
10040      SAVE_EXPR (J * 8)
10041
10042    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
10043
10044    This code also handles discovering that
10045
10046      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10047
10048    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
10049    possible remainder.
10050
10051    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
10052    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
10053    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
10054    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
10055    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
10056    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
10057    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
10058    sort that would be valid is changing
10059
10060      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
10061
10062    divided by 8 to
10063
10064      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
10065
10066    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
10067    transformed version).  */
10068
10069 static int
10070 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
10071 {
10072   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
10073     return 1;
10074
10075   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
10076     return 0;
10077
10078   switch (TREE_CODE (top))
10079     {
10080     case BIT_AND_EXPR:
10081       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
10082          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
10083       if (!integer_pow2p (bottom))
10084         return 0;
10085       /* FALLTHRU */
10086
10087     case MULT_EXPR:
10088       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10089               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10090
10091     case PLUS_EXPR:
10092     case MINUS_EXPR:
10093       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10094               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10095
10096     case LSHIFT_EXPR:
10097       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
10098         {
10099           tree op1, t1;
10100
10101           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
10102           /* const_binop may not detect overflow correctly,
10103              so check for it explicitly here.  */
10104           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
10105               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
10106               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10107               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
10108                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
10109                                                        size_one_node,
10110                                                        op1, 0)))
10111               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
10112             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
10113         }
10114       return 0;
10115
10116     case NOP_EXPR:
10117       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
10118       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
10119           || (TYPE_PRECISION (type)
10120               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
10121         return 0;
10122
10123       /* .. fall through ...  */
10124
10125     case SAVE_EXPR:
10126       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
10127
10128     case INTEGER_CST:
10129       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
10130           || (TYPE_UNSIGNED (type)
10131               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
10132                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
10133         return 0;
10134       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
10135                                          top, bottom, 0));
10136
10137     default:
10138       return 0;
10139     }
10140 }
10141
10142 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
10143
10144 int
10145 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
10146 {
10147   switch (TREE_CODE (t))
10148     {
10149     case ABS_EXPR:
10150       return 1;
10151
10152     case INTEGER_CST:
10153       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
10154
10155     case REAL_CST:
10156       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
10157
10158     case PLUS_EXPR:
10159       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10160         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10161                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10162
10163       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10164          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
10165       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10166           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10167           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10168         {
10169           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10170           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10171           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10172               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10173             {
10174               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
10175                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
10176               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10177             }
10178         }
10179       break;
10180
10181     case MULT_EXPR:
10182       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10183         {
10184           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
10185           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
10186             return 1;
10187           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10188                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10189         }
10190
10191       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10192          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
10193       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10194           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10195           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10196         {
10197           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10198           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10199           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10200               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10201             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
10202                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10203         }
10204       return 0;
10205
10206     case TRUNC_DIV_EXPR:
10207     case CEIL_DIV_EXPR:
10208     case FLOOR_DIV_EXPR:
10209     case ROUND_DIV_EXPR:
10210       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10211              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10212
10213     case TRUNC_MOD_EXPR:
10214     case CEIL_MOD_EXPR:
10215     case FLOOR_MOD_EXPR:
10216     case ROUND_MOD_EXPR:
10217       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10218
10219     case RDIV_EXPR:
10220       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10221              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10222
10223     case BIT_AND_EXPR:
10224       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10225              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10226     case BIT_IOR_EXPR:
10227     case BIT_XOR_EXPR:
10228       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10229              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10230
10231     case NOP_EXPR:
10232       {
10233         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10234         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10235
10236         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
10237           {
10238             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10239               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10240             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10241               {
10242                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
10243                   return 1;
10244                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10245               }
10246           }
10247         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
10248           {
10249             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10250               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
10251             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10252               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
10253                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
10254           }
10255       }
10256       break;
10257
10258     case COND_EXPR:
10259       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10260         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
10261     case COMPOUND_EXPR:
10262       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10263     case MIN_EXPR:
10264       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10265         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10266     case MAX_EXPR:
10267       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10268         || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10269     case MODIFY_EXPR:
10270       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10271     case BIND_EXPR:
10272       return tree_expr_nonnegative_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)));
10273     case SAVE_EXPR:
10274       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10275     case NON_LVALUE_EXPR:
10276       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10277     case FLOAT_EXPR:
10278       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10279
10280     case TARGET_EXPR:
10281       {
10282         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
10283         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
10284
10285         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
10286            that will be assigned to the slot.  */
10287         if (!VOID_TYPE_P (t))
10288           return tree_expr_nonnegative_p (t);
10289
10290         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
10291            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
10292         while (1)
10293           {
10294             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
10295               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
10296             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
10297                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
10298               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
10299             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
10300               t = expr_last (t);
10301             else
10302               break;
10303           }
10304         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
10305             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
10306           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10307
10308         return 0;
10309       }
10310
10311     case CALL_EXPR:
10312       {
10313         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
10314         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
10315         if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
10316           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
10317             {
10318 #define CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FN) \
10319   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##F: case BUILT_IN_FN##L:
10320 #define CASE_BUILTIN_I(BUILT_IN_FN) \
10321   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##L: case BUILT_IN_FN##LL:
10322
10323             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOS)
10324             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOSH)
10325             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CABS)
10326             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COSH)
10327             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERFC)
10328             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP)
10329             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP10)
10330             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP2)
10331             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FABS)
10332             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FDIM)
10333             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FREXP)
10334             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_HYPOT)
10335             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW10)
10336             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_FFS)
10337             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_PARITY)
10338             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_POPCOUNT)
10339               /* Always true.  */
10340               return 1;
10341
10342             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SQRT)
10343               /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
10344               if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
10345                 return 1;
10346               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10347
10348             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ASINH)
10349             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATAN)
10350             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATANH)
10351             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CBRT)
10352             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CEIL)
10353             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERF)
10354             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXPM1)
10355             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FLOOR)
10356             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMOD)
10357             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LDEXP)
10358             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLRINT)
10359             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLROUND)
10360             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LRINT)
10361             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LROUND)
10362             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_MODF)
10363             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_NEARBYINT)
10364             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW)
10365             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_RINT)
10366             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ROUND)
10367             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SIGNBIT)
10368             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SINH)
10369             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TANH)
10370             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TRUNC)
10371               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
10372               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10373
10374             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMAX)
10375               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
10376               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10377                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10378
10379             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMIN)
10380               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
10381               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10382                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10383
10384             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COPYSIGN)
10385               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
10386               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10387
10388             default:
10389               break;
10390 #undef CASE_BUILTIN_F
10391 #undef CASE_BUILTIN_I
10392             }
10393       }
10394
10395       /* ... fall through ...  */
10396
10397     default:
10398       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
10399         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
10400         return 1;
10401     }
10402
10403   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
10404   return 0;
10405 }
10406
10407 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
10408    For floating point we further ensure that T is not denormal.
10409    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.  */
10410
10411 static bool
10412 tree_expr_nonzero_p (tree t)
10413 {
10414   tree type = TREE_TYPE (t);
10415
10416   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
10417   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
10418     return false;
10419
10420   switch (TREE_CODE (t))
10421     {
10422     case ABS_EXPR:
10423       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10424         return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10425
10426     case INTEGER_CST:
10427       /* We used to test for !integer_zerop here.  This does not work correctly
10428          if TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t).  */
10429       return (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0
10430               || TREE_INT_CST_HIGH (t) != 0);
10431
10432     case PLUS_EXPR:
10433       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10434         {
10435           /* With the presence of negative values it is hard
10436              to say something.  */
10437           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10438               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10439             return false;
10440           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
10441           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10442                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10443         }
10444       break;
10445
10446     case MULT_EXPR:
10447       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10448         {
10449           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10450                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10451         }
10452       break;
10453
10454     case NOP_EXPR:
10455       {
10456         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10457         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10458
10459         return (TYPE_PRECISION (inner_type) >= TYPE_PRECISION (outer_type)
10460                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
10461       }
10462       break;
10463
10464    case ADDR_EXPR:
10465       {
10466         tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (t, 0));
10467
10468         if (!base)
10469           return false;
10470
10471         /* Weak declarations may link to NULL.  */
10472         if (DECL_P (base))
10473           return !DECL_WEAK (base);
10474
10475         /* Constants are never weak.  */
10476         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
10477           return true;
10478
10479         return false;
10480       }
10481
10482     case COND_EXPR:
10483       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10484               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
10485
10486     case MIN_EXPR:
10487       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10488               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10489
10490     case MAX_EXPR:
10491       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
10492         {
10493           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
10494           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10495             return true;
10496
10497           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
10498           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10499         }
10500       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
10501       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10502                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10503         return true;
10504       break;
10505
10506     case COMPOUND_EXPR:
10507     case MODIFY_EXPR:
10508     case BIND_EXPR:
10509       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10510
10511     case SAVE_EXPR:
10512     case NON_LVALUE_EXPR:
10513       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10514
10515     case BIT_IOR_EXPR:
10516       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10517              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10518
10519     default:
10520       break;
10521     }
10522   return false;
10523 }
10524
10525 /* See if we are applying CODE, a relational to the highest or lowest
10526    possible integer of TYPE.  If so, then the result is a compile
10527    time constant.  */
10528
10529 static tree
10530 fold_relational_hi_lo (enum tree_code *code_p, const tree type, tree *op0_p,
10531                        tree *op1_p)
10532 {
10533   tree op0 = *op0_p;
10534   tree op1 = *op1_p;
10535   enum tree_code code = *code_p;
10536   int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op1)));
10537
10538   if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10539       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (op1)
10540       && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
10541       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
10542           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))))
10543     {
10544       unsigned HOST_WIDE_INT signed_max;
10545       unsigned HOST_WIDE_INT max, min;
10546
10547       signed_max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)) - 1;
10548
10549       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
10550         {
10551           max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
10552           min = 0;
10553         }
10554       else
10555         {
10556           max = signed_max;
10557           min = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
10558         }
10559
10560       if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10561           && TREE_INT_CST_LOW (op1) == max)
10562         switch (code)
10563           {
10564           case GT_EXPR:
10565             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
10566
10567           case GE_EXPR:
10568             *code_p = EQ_EXPR;
10569             break;
10570           case LE_EXPR:
10571             return omit_one_operand (type, integer_one_node, op0);
10572
10573           case LT_EXPR:
10574             *code_p = NE_EXPR;
10575             break;
10576
10577           /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
10578              reached because of  previous transformations.  */
10579
10580           default:
10581             break;
10582           }
10583       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10584                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == max - 1)
10585         switch (code)
10586           {
10587           case GT_EXPR:
10588             *code_p = EQ_EXPR;
10589             *op1_p = const_binop (PLUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10590             break;
10591           case LE_EXPR:
10592             *code_p = NE_EXPR;
10593             *op1_p = const_binop (PLUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10594             break;
10595           default:
10596             break;
10597           }
10598       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == (min ? -1 : 0)
10599                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == min)
10600        switch (code)
10601           {
10602           case LT_EXPR:
10603             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
10604
10605           case LE_EXPR:
10606             *code_p = EQ_EXPR;
10607             break;
10608
10609           case GE_EXPR:
10610             return omit_one_operand (type, integer_one_node, op0);
10611
10612           case GT_EXPR:
10613             *code_p = NE_EXPR;
10614             break;
10615
10616           default:
10617             break;
10618           }
10619       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == (min ? -1 : 0)
10620                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == min + 1)
10621         switch (code)
10622           {
10623           case GE_EXPR:
10624             *code_p = NE_EXPR;
10625             *op1_p = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10626             break;
10627           case LT_EXPR:
10628             *code_p = EQ_EXPR;
10629             *op1_p = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10630             break;
10631           default:
10632             break;
10633           }
10634
10635       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10636                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == signed_max
10637                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
10638                /* signed_type does not work on pointer types.  */
10639                && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
10640         {
10641           /* The following case also applies to X < signed_max+1
10642              and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
10643           if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
10644             {
10645               tree st0, st1, exp, retval;
10646               st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (op0));
10647               st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (op1));
10648
10649               exp = build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
10650                             type,
10651                             fold_convert (st0, op0),
10652                             fold_convert (st1, integer_zero_node));
10653
10654               retval = fold_binary_to_constant (TREE_CODE (exp),
10655                                                 TREE_TYPE (exp),
10656                                                 TREE_OPERAND (exp, 0),
10657                                                 TREE_OPERAND (exp, 1));
10658
10659               /* If we are in gimple form, then returning EXP would create
10660                  non-gimple expressions.  Clearing it is safe and insures
10661                  we do not allow a non-gimple expression to escape.  */
10662               if (in_gimple_form)
10663                 exp = NULL;
10664
10665               return (retval ? retval : exp);
10666             }
10667         }
10668     }
10669
10670   return NULL_TREE;
10671 }
10672
10673
10674 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
10675    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
10676    OP0 or OP1.
10677
10678    If the expression could be simplified to a constant, then return
10679    the constant.  If the expression would not be simplified to a
10680    constant, then return NULL_TREE.
10681
10682    Note this is primarily designed to be called after gimplification
10683    of the tree structures and when at least one operand is a constant.
10684    As a result of those simplifying assumptions this routine is far
10685    simpler than the generic fold routine.  */
10686
10687 tree
10688 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
10689 {
10690   int wins = 1;
10691   tree subop0;
10692   tree subop1;
10693   tree tem;
10694
10695   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
10696      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
10697   if (commutative_tree_code (code)
10698       && (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST))
10699     {
10700       tem = op0;
10701       op0 = op1;
10702       op1 = tem;
10703     }
10704
10705   /* If either operand is a complex type, extract its real component.  */
10706   if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
10707     subop0 = TREE_REALPART (op0);
10708   else
10709     subop0 = op0;
10710
10711   if (TREE_CODE (op1) == COMPLEX_CST)
10712     subop1 = TREE_REALPART (op1);
10713   else
10714     subop1 = op1;
10715
10716   /* Note if either argument is not a real or integer constant.
10717      With a few exceptions, simplification is limited to cases
10718      where both arguments are constants.  */
10719   if ((TREE_CODE (subop0) != INTEGER_CST
10720        && TREE_CODE (subop0) != REAL_CST)
10721       || (TREE_CODE (subop1) != INTEGER_CST
10722           && TREE_CODE (subop1) != REAL_CST))
10723     wins = 0;
10724
10725   switch (code)
10726     {
10727     case PLUS_EXPR:
10728       /* (plus (address) (const_int)) is a constant.  */
10729       if (TREE_CODE (op0) == PLUS_EXPR
10730           && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10731           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == ADDR_EXPR
10732               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == NOP_EXPR
10733                   && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 0))
10734                       == ADDR_EXPR)))
10735           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
10736         {
10737           return build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0),
10738                          const_binop (PLUS_EXPR, op1,
10739                                       TREE_OPERAND (op0, 1), 0));
10740         }
10741     case BIT_XOR_EXPR:
10742
10743     binary:
10744       if (!wins)
10745         return NULL_TREE;
10746
10747       /* Both arguments are constants.  Simplify.  */
10748       tem = const_binop (code, op0, op1, 0);
10749       if (tem != NULL_TREE)
10750         {
10751           /* The return value should always have the same type as
10752              the original expression.  */
10753           if (TREE_TYPE (tem) != type)
10754             tem = fold_convert (type, tem);
10755
10756           return tem;
10757         }
10758       return NULL_TREE;
10759
10760     case MINUS_EXPR:
10761       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
10762          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
10763          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
10764          Also note that operand_equal_p is always false if an
10765          operand is volatile.  */
10766       if (! FLOAT_TYPE_P (type) && operand_equal_p (op0, op1, 0))
10767         return fold_convert (type, integer_zero_node);
10768
10769       goto binary;
10770
10771     case MULT_EXPR:
10772     case BIT_AND_EXPR:
10773       /* Special case multiplication or bitwise AND where one argument
10774          is zero.  */
10775       if (! FLOAT_TYPE_P (type) && integer_zerop (op1))
10776         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10777       else
10778         if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))
10779             && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))
10780             && real_zerop (op1))
10781           return omit_one_operand (type, op1, op0);
10782
10783       goto binary;
10784
10785     case BIT_IOR_EXPR:
10786       /* Special case when we know the result will be all ones.  */
10787       if (integer_all_onesp (op1))
10788         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10789
10790       goto binary;
10791
10792     case TRUNC_DIV_EXPR:
10793     case ROUND_DIV_EXPR:
10794     case FLOOR_DIV_EXPR:
10795     case CEIL_DIV_EXPR:
10796     case EXACT_DIV_EXPR:
10797     case TRUNC_MOD_EXPR:
10798     case ROUND_MOD_EXPR:
10799     case FLOOR_MOD_EXPR:
10800     case CEIL_MOD_EXPR:
10801     case RDIV_EXPR:
10802       /* Division by zero is undefined.  */
10803       if (integer_zerop (op1))
10804         return NULL_TREE;
10805
10806       if (TREE_CODE (op1) == REAL_CST
10807           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op1)))
10808           && real_zerop (op1))
10809         return NULL_TREE;
10810
10811       goto binary;
10812
10813     case MIN_EXPR:
10814       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10815           && operand_equal_p (op1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
10816         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10817
10818       goto binary;
10819
10820     case MAX_EXPR:
10821       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10822           && TYPE_MAX_VALUE (type)
10823           && operand_equal_p (op1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
10824         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10825
10826       goto binary;
10827
10828     case RSHIFT_EXPR:
10829       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
10830       if (integer_all_onesp (op0) && ! TYPE_UNSIGNED (type))
10831         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10832       /* ... fall through ...  */
10833
10834     case LSHIFT_EXPR:
10835       if (integer_zerop (op0))
10836         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10837
10838       /* Since negative shift count is not well-defined, don't
10839          try to compute it in the compiler.  */
10840       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (op1) < 0)
10841         return NULL_TREE;
10842
10843       goto binary;
10844
10845     case LROTATE_EXPR:
10846     case RROTATE_EXPR:
10847       /* -1 rotated either direction by any amount is still -1.  */
10848       if (integer_all_onesp (op0))
10849         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10850
10851       /* 0 rotated either direction by any amount is still zero.  */
10852       if (integer_zerop (op0))
10853         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10854
10855       goto binary;
10856
10857     case COMPLEX_EXPR:
10858       if (wins)
10859         return build_complex (type, op0, op1);
10860       return NULL_TREE;
10861
10862     case LT_EXPR:
10863     case LE_EXPR:
10864     case GT_EXPR:
10865     case GE_EXPR:
10866     case EQ_EXPR:
10867     case NE_EXPR:
10868       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
10869       if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
10870            && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
10871           || (TREE_CODE (op0) == REAL_CST
10872               && TREE_CODE (op0) != REAL_CST))
10873         {
10874           tree temp;
10875
10876           temp = op0;
10877           op0 = op1;
10878           op1 = temp;
10879           code = swap_tree_comparison (code);
10880         }
10881
10882       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
10883          This transformation affects the cases which are handled in later
10884          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
10885       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10886           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST
10887           && tree_int_cst_sgn (op1) > 0)
10888         {
10889           switch (code)
10890             {
10891             case GE_EXPR:
10892               code = GT_EXPR;
10893               op1 = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10894               break;
10895
10896             case LT_EXPR:
10897               code = LE_EXPR;
10898               op1 = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10899               break;
10900
10901             default:
10902               break;
10903             }
10904         }
10905
10906       tem = fold_relational_hi_lo (&code, type, &op0, &op1);
10907       if (tem)
10908         return tem;
10909
10910       /* Fall through.  */
10911
10912     case ORDERED_EXPR:
10913     case UNORDERED_EXPR:
10914     case UNLT_EXPR:
10915     case UNLE_EXPR:
10916     case UNGT_EXPR:
10917     case UNGE_EXPR:
10918     case UNEQ_EXPR:
10919     case LTGT_EXPR:
10920       if (!wins)
10921         return NULL_TREE;
10922
10923       return fold_relational_const (code, type, op0, op1);
10924
10925     case RANGE_EXPR:
10926       /* This could probably be handled.  */
10927       return NULL_TREE;
10928
10929     case TRUTH_AND_EXPR:
10930       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
10931          must be evaluated.  */
10932       if (integer_zerop (op1))
10933         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10934       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
10935          case will be handled here.  */
10936       if (integer_zerop (op0))
10937         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10938       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
10939         return constant_boolean_node (true, type);
10940       return NULL_TREE;
10941
10942     case TRUTH_OR_EXPR:
10943       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
10944          evaluate first arg.  */
10945       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (op1))
10946         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10947       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
10948          TRUTH_OR_EXPR.  */
10949       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (op0))
10950         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10951       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
10952         return constant_boolean_node (false, type);
10953       return NULL_TREE;
10954
10955     case TRUTH_XOR_EXPR:
10956       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
10957         {
10958           int x = ! integer_zerop (op0) ^ ! integer_zerop (op1);
10959           return constant_boolean_node (x, type);
10960         }
10961       return NULL_TREE;
10962
10963     default:
10964       return NULL_TREE;
10965     }
10966 }
10967
10968 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
10969    attempt to fold the expression to a constant without modifying
10970    TYPE or OP0.
10971
10972    If the expression could be simplified to a constant, then return
10973    the constant.  If the expression would not be simplified to a
10974    constant, then return NULL_TREE.
10975
10976    Note this is primarily designed to be called after gimplification
10977    of the tree structures and when op0 is a constant.  As a result
10978    of those simplifying assumptions this routine is far simpler than
10979    the generic fold routine.  */
10980
10981 tree
10982 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
10983 {
10984   /* Make sure we have a suitable constant argument.  */
10985   if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
10986     {
10987       tree subop;
10988
10989       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
10990         subop = TREE_REALPART (op0);
10991       else
10992         subop = op0;
10993
10994       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
10995         return NULL_TREE;
10996     }
10997
10998   switch (code)
10999     {
11000     case NOP_EXPR:
11001     case FLOAT_EXPR:
11002     case CONVERT_EXPR:
11003     case FIX_TRUNC_EXPR:
11004     case FIX_FLOOR_EXPR:
11005     case FIX_CEIL_EXPR:
11006       return fold_convert_const (code, type, op0);
11007
11008     case NEGATE_EXPR:
11009       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
11010         return fold_negate_const (op0, type);
11011       else
11012         return NULL_TREE;
11013
11014     case ABS_EXPR:
11015       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
11016         return fold_abs_const (op0, type);
11017       else
11018         return NULL_TREE;
11019
11020     case BIT_NOT_EXPR:
11021       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
11022         return fold_not_const (op0, type);
11023       else
11024         return NULL_TREE;
11025
11026     case REALPART_EXPR:
11027       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
11028         return TREE_REALPART (op0);
11029       else
11030         return NULL_TREE;
11031
11032     case IMAGPART_EXPR:
11033       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
11034         return TREE_IMAGPART (op0);
11035       else
11036         return NULL_TREE;
11037
11038     case CONJ_EXPR:
11039       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST
11040           && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == COMPLEX_TYPE)
11041         return build_complex (type, TREE_REALPART (op0),
11042                               negate_expr (TREE_IMAGPART (op0)));
11043       return NULL_TREE;
11044
11045     default:
11046       return NULL_TREE;
11047     }
11048 }
11049
11050 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
11051    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
11052    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
11053
11054 tree
11055 fold_read_from_constant_string (tree exp)
11056 {
11057   if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
11058     {
11059       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
11060       tree index;
11061       tree string;
11062
11063       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
11064         string = string_constant (exp1, &index);
11065       else
11066         {
11067           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
11068           index = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
11069
11070           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
11071
11072              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
11073              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
11074              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
11075              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
11076              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Opps!)  */
11077           if (! integer_zerop (low_bound))
11078             index = size_diffop (index, fold_convert (sizetype, low_bound));
11079
11080           string = exp1;
11081         }
11082
11083       if (string
11084           && TREE_TYPE (exp) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))
11085           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
11086           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
11087           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
11088           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
11089               == MODE_INT)
11090           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
11091         return fold_convert (TREE_TYPE (exp),
11092                              build_int_cst (NULL_TREE,
11093                                             (TREE_STRING_POINTER (string)
11094                                              [TREE_INT_CST_LOW (index)])));
11095     }
11096   return NULL;
11097 }
11098
11099 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
11100    an integer constant or real constant.
11101
11102    TYPE is the type of the result.  */
11103
11104 static tree
11105 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
11106 {
11107   tree t = NULL_TREE;
11108
11109   switch (TREE_CODE (arg0))
11110     {
11111     case INTEGER_CST:
11112       {
11113         unsigned HOST_WIDE_INT low;
11114         HOST_WIDE_INT high;
11115         int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11116                                    TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11117                                    &low, &high);
11118         t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11119         t = force_fit_type (t, 1,
11120                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
11121                             && !TYPE_UNSIGNED (type),
11122                             TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11123         break;
11124       }
11125
11126     case REAL_CST:
11127       t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11128       break;
11129
11130     default:
11131       gcc_unreachable ();
11132     }
11133
11134   return t;
11135 }
11136
11137 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
11138    an integer constant or real constant.
11139
11140    TYPE is the type of the result.  */
11141
11142 tree
11143 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
11144 {
11145   tree t = NULL_TREE;
11146
11147   switch (TREE_CODE (arg0))
11148     {
11149     case INTEGER_CST:
11150       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
11151          the same as the ordinary value.  */
11152       if (TYPE_UNSIGNED (type))
11153         t = arg0;
11154       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
11155       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
11156         t = arg0;
11157       /* If the value is negative, then the absolute value is
11158          its negation.  */
11159       else
11160         {
11161           unsigned HOST_WIDE_INT low;
11162           HOST_WIDE_INT high;
11163           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11164                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11165                                      &low, &high);
11166           t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11167           t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg0),
11168                               TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11169         }
11170       break;
11171
11172     case REAL_CST:
11173       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
11174         t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11175       else
11176         t =  arg0;
11177       break;
11178
11179     default:
11180       gcc_unreachable ();
11181     }
11182
11183   return t;
11184 }
11185
11186 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
11187    constant.  TYPE is the type of the result.  */
11188
11189 static tree
11190 fold_not_const (tree arg0, tree type)
11191 {
11192   tree t = NULL_TREE;
11193
11194   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
11195
11196   t = build_int_cst_wide (type,
11197                           ~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11198                           ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
11199   t = force_fit_type (t, 0, TREE_OVERFLOW (arg0),
11200                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11201
11202   return t;
11203 }
11204
11205 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
11206    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
11207    relational operation.  If the result is not a compile time
11208    constant, then return NULL_TREE.  */
11209
11210 static tree
11211 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11212 {
11213   int result, invert;
11214
11215   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
11216      known to be a constant.  */
11217
11218   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
11219     {
11220       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
11221       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
11222
11223       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
11224       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
11225         {
11226           switch (code)
11227             {
11228             case EQ_EXPR:
11229             case ORDERED_EXPR:
11230               result = 0;
11231               break;
11232
11233             case NE_EXPR:
11234             case UNORDERED_EXPR:
11235             case UNLT_EXPR:
11236             case UNLE_EXPR:
11237             case UNGT_EXPR:
11238             case UNGE_EXPR:
11239             case UNEQ_EXPR:
11240               result = 1;
11241               break;
11242
11243             case LT_EXPR:
11244             case LE_EXPR:
11245             case GT_EXPR:
11246             case GE_EXPR:
11247             case LTGT_EXPR:
11248               if (flag_trapping_math)
11249                 return NULL_TREE;
11250               result = 0;
11251               break;
11252
11253             default:
11254               gcc_unreachable ();
11255             }
11256
11257           return constant_boolean_node (result, type);
11258         }
11259
11260       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
11261     }
11262
11263   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
11264
11265      To compute GT, swap the arguments and do LT.
11266      To compute GE, do LT and invert the result.
11267      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
11268      To compute NE, do EQ and invert the result.
11269
11270      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
11271
11272   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11273     {
11274       tree tem = op0;
11275       op0 = op1;
11276       op1 = tem;
11277       code = swap_tree_comparison (code);
11278     }
11279
11280   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
11281      have already handled the one case that it matters.  */
11282
11283   invert = 0;
11284   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
11285     {
11286       invert = 1;
11287       code = invert_tree_comparison (code, false);
11288     }
11289
11290   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
11291      Otherwise return T.  */
11292   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11293     {
11294       if (code == EQ_EXPR)
11295         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
11296       else if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
11297         result = INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1);
11298       else
11299         result = INT_CST_LT (op0, op1);
11300     }
11301   else
11302     return NULL_TREE;
11303
11304   if (invert)
11305     result ^= 1;
11306   return constant_boolean_node (result, type);
11307 }
11308
11309 /* Build an expression for the a clean point containing EXPR with type TYPE.
11310    Don't build a cleanup point expression for EXPR which don't have side
11311    effects.  */
11312
11313 tree
11314 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
11315 {
11316   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
11317      it with a cleanup point expression.  */
11318   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
11319     return expr;
11320
11321   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
11322      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
11323      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
11324      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
11325      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
11326   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
11327     {
11328       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
11329       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11330         return expr;
11331       op = TREE_OPERAND (op, 1);
11332       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11333         return expr;
11334     }
11335
11336   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
11337 }
11338
11339 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF to
11340    avoid confusing the gimplify process.  */
11341
11342 tree
11343 build_fold_addr_expr_with_type (tree t, tree ptrtype)
11344 {
11345   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
11346   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
11347     t = TREE_OPERAND (t, 0);
11348
11349   /* Note: doesn't apply to ALIGN_INDIRECT_REF */
11350   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
11351       || TREE_CODE (t) == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
11352     {
11353       t = TREE_OPERAND (t, 0);
11354       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
11355         t = build1 (NOP_EXPR, ptrtype, t);
11356     }
11357   else
11358     {
11359       tree base = t;
11360
11361       while (handled_component_p (base))
11362         base = TREE_OPERAND (base, 0);
11363       if (DECL_P (base))
11364         TREE_ADDRESSABLE (base) = 1;
11365
11366       t = build1 (ADDR_EXPR, ptrtype, t);
11367     }
11368
11369   return t;
11370 }
11371
11372 tree
11373 build_fold_addr_expr (tree t)
11374 {
11375   return build_fold_addr_expr_with_type (t, build_pointer_type (TREE_TYPE (t)));
11376 }
11377
11378 /* Given a pointer value T, return a simplified version of an indirection
11379    through T, or NULL_TREE if no simplification is possible.  */
11380
11381 static tree
11382 fold_indirect_ref_1 (tree t)
11383 {
11384   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
11385   tree sub = t;
11386   tree subtype;
11387
11388   STRIP_NOPS (sub);
11389   subtype = TREE_TYPE (sub);
11390   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
11391     return NULL_TREE;
11392
11393   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
11394     {
11395       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
11396       tree optype = TREE_TYPE (op);
11397       /* *&p => p */
11398       if (lang_hooks.types_compatible_p (type, optype))
11399         return op;
11400       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
11401       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
11402                && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (optype)))
11403         {
11404           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
11405           tree min_val = size_zero_node;
11406           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11407             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11408           return build4 (ARRAY_REF, type, op, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11409         }
11410     }
11411
11412   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
11413   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
11414       && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype))))
11415     {
11416       tree type_domain;
11417       tree min_val = size_zero_node;
11418       sub = build_fold_indirect_ref (sub);
11419       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
11420       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11421         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11422       return build4 (ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11423     }
11424
11425   return NULL_TREE;
11426 }
11427
11428 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
11429    cases.  */
11430
11431 tree
11432 build_fold_indirect_ref (tree t)
11433 {
11434   tree sub = fold_indirect_ref_1 (t);
11435
11436   if (sub)
11437     return sub;
11438   else
11439     return build1 (INDIRECT_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)), t);
11440 }
11441
11442 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
11443
11444 tree
11445 fold_indirect_ref (tree t)
11446 {
11447   tree sub = fold_indirect_ref_1 (TREE_OPERAND (t, 0));
11448
11449   if (sub)
11450     return sub;
11451   else
11452     return t;
11453 }
11454
11455 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
11456    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
11457    the same as the original expression.  */
11458
11459 tree
11460 fold_ignored_result (tree t)
11461 {
11462   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
11463     return integer_zero_node;
11464
11465   for (;;)
11466     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
11467       {
11468       case tcc_unary:
11469         t = TREE_OPERAND (t, 0);
11470         break;
11471
11472       case tcc_binary:
11473       case tcc_comparison:
11474         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11475           t = TREE_OPERAND (t, 0);
11476         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
11477           t = TREE_OPERAND (t, 1);
11478         else
11479           return t;
11480         break;
11481
11482       case tcc_expression:
11483         switch (TREE_CODE (t))
11484           {
11485           case COMPOUND_EXPR:
11486             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11487               return t;
11488             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11489             break;
11490
11491           case COND_EXPR:
11492             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
11493                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
11494               return t;
11495             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11496             break;
11497
11498           default:
11499             return t;
11500           }
11501         break;
11502
11503       default:
11504         return t;
11505       }
11506 }
11507
11508 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.
11509    This can only be applied to objects of a sizetype.  */
11510
11511 tree
11512 round_up (tree value, int divisor)
11513 {
11514   tree div = NULL_TREE;
11515
11516   gcc_assert (divisor > 0);
11517   if (divisor == 1)
11518     return value;
11519
11520   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11521      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11522      because in that case, this check is more expensive than just
11523      doing it.  */
11524   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11525     {
11526       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11527
11528       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11529         return value;
11530     }
11531
11532   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11533   if (divisor == (divisor & -divisor))
11534     {
11535       tree t;
11536
11537       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
11538       value = size_binop (PLUS_EXPR, value, t);
11539       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11540       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11541     }
11542   else
11543     {
11544       if (!div)
11545         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11546       value = size_binop (CEIL_DIV_EXPR, value, div);
11547       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11548     }
11549
11550   return value;
11551 }
11552
11553 /* Likewise, but round down.  */
11554
11555 tree
11556 round_down (tree value, int divisor)
11557 {
11558   tree div = NULL_TREE;
11559
11560   gcc_assert (divisor > 0);
11561   if (divisor == 1)
11562     return value;
11563
11564   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11565      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11566      because in that case, this check is more expensive than just
11567      doing it.  */
11568   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11569     {
11570       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11571
11572       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11573         return value;
11574     }
11575
11576   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11577   if (divisor == (divisor & -divisor))
11578     {
11579       tree t;
11580
11581       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11582       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11583     }
11584   else
11585     {
11586       if (!div)
11587         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11588       value = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
11589       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11590     }
11591
11592   return value;
11593 }
11594
11595 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
11596    extracts the information about the offset of the access, storing it
11597    to PBITPOS and POFFSET.  */
11598
11599 static tree
11600 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
11601                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
11602 {
11603   tree core;
11604   enum machine_mode mode;
11605   int unsignedp, volatilep;
11606   HOST_WIDE_INT bitsize;
11607
11608   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
11609     {
11610       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
11611                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
11612                                   false);
11613
11614       if (TREE_CODE (core) == INDIRECT_REF)
11615         core = TREE_OPERAND (core, 0);
11616     }
11617   else
11618     {
11619       core = exp;
11620       *pbitpos = 0;
11621       *poffset = NULL_TREE;
11622     }
11623
11624   return core;
11625 }
11626
11627 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
11628    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
11629
11630 bool
11631 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
11632 {
11633   tree core1, core2;
11634   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
11635   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
11636
11637   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
11638   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
11639
11640   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
11641       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
11642       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
11643     return false;
11644
11645   if (toffset1 && toffset2)
11646     {
11647       type = TREE_TYPE (toffset1);
11648       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
11649         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
11650
11651       tdiff = fold (build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2));
11652       if (!host_integerp (tdiff, 0))
11653         return false;
11654
11655       *diff = tree_low_cst (tdiff, 0);
11656     }
11657   else if (toffset1 || toffset2)
11658     {
11659       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
11660          be a constant.  */
11661       return false;
11662     }
11663   else
11664     *diff = 0;
11665
11666   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
11667   return true;
11668 }
11669
11670 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
11671    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
11672    is possible.  */
11673
11674 tree
11675 fold_strip_sign_ops (tree exp)
11676 {
11677   tree arg0, arg1;
11678
11679   switch (TREE_CODE (exp))
11680     {
11681     case ABS_EXPR:
11682     case NEGATE_EXPR:
11683       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11684       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
11685
11686     case MULT_EXPR:
11687     case RDIV_EXPR:
11688       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))))
11689         return NULL_TREE;
11690       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11691       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
11692       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
11693         return fold (build2 (TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
11694                              arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
11695                              arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1)));
11696       break;
11697
11698     default:
11699       break;
11700     }
11701   return NULL_TREE;
11702 }
11703