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 /* Fold a unary expression EXPR.  Return the folded expression if
6600    folding is successful.  Otherwise, return the original
6601    expression.  */
6602
6603 static tree
6604 fold_unary (tree expr)
6605 {
6606   const tree t = expr;
6607   const tree type = TREE_TYPE (expr);
6608   tree tem;
6609   tree op0, arg0;
6610   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
6611   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
6612
6613   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
6614               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 1);
6615
6616
6617   arg0 = op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
6618   if (arg0)
6619     {
6620       if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
6621         {
6622           /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type matters.  */
6623           STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6624         }
6625       else
6626         {
6627           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This
6628              is safe for every expression, except for a comparison
6629              expression because its signedness is derived from its
6630              operands.
6631
6632              Note that this is done as an internal manipulation within
6633              the constant folder, in order to find the simplest
6634              representation of the arguments so that their form can be
6635              studied.  In any cases, the appropriate type conversions
6636              should be put back in the tree that will get out of the
6637              constant folder.  */
6638           STRIP_NOPS (arg0);
6639         }
6640     }
6641
6642   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
6643     {
6644       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6645         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6646                        fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1))));
6647       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
6648         {
6649           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6650           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
6651           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
6652             arg01 = fold (build1 (code, type, arg01));
6653           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
6654             arg02 = fold (build1 (code, type, arg02));
6655           tem = fold (build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6656                               arg01, arg02));
6657
6658           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
6659              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
6660              it is a conversion from integer to integer and the
6661              result precision is no wider than a word since such a
6662              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
6663              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
6664              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
6665              conversion out and then back in.  */
6666
6667           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6668                || code == NON_LVALUE_EXPR)
6669               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
6670               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
6671               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
6672               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
6673               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
6674               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
6675                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
6676               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
6677                      && (INTEGRAL_TYPE_P
6678                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
6679                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
6680                   || flag_syntax_only))
6681             tem = build1 (code, type,
6682                           build3 (COND_EXPR,
6683                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6684                                              (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
6685                                   TREE_OPERAND (tem, 0),
6686                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
6687                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
6688           return tem;
6689         }
6690       else if (COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6691         {
6692           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6693             {
6694               arg0 = copy_node (arg0);
6695               TREE_TYPE (arg0) = type;
6696               return arg0;
6697             }
6698           else if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
6699             return fold (build3 (COND_EXPR, type, arg0,
6700                                  fold (build1 (code, type,
6701                                                integer_one_node)),
6702                                  fold (build1 (code, type,
6703                                                integer_zero_node))));
6704         }
6705    }
6706
6707   switch (code)
6708     {
6709     case NOP_EXPR:
6710     case FLOAT_EXPR:
6711     case CONVERT_EXPR:
6712     case FIX_TRUNC_EXPR:
6713     case FIX_CEIL_EXPR:
6714     case FIX_FLOOR_EXPR:
6715     case FIX_ROUND_EXPR:
6716       if (TREE_TYPE (op0) == type)
6717         return op0;
6718
6719       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
6720       if (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
6721           || TREE_CODE (op0) == CONVERT_EXPR)
6722         {
6723           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0));
6724           tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
6725           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
6726           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
6727           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
6728           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
6729           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
6730           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
6731           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
6732           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
6733           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
6734           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
6735           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
6736           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
6737           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
6738           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
6739           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
6740
6741           /* In addition to the cases of two conversions in a row
6742              handled below, if we are converting something to its own
6743              type via an object of identical or wider precision, neither
6744              conversion is needed.  */
6745           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
6746               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
6747               && inter_prec >= final_prec)
6748             return fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0)));
6749
6750           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
6751              float or both integer, we don't need the middle conversion if
6752              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
6753              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
6754              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
6755              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
6756           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
6757                || (inter_float && inside_float))
6758               && inter_prec >= inside_prec
6759               && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
6760               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6761                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6762               && ! final_ptr)
6763             return fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0)));
6764
6765           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
6766              replace that by a single zero-extension.  */
6767           if (inside_int && inter_int && final_int
6768               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
6769               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
6770             return fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0)));
6771
6772           /* Two conversions in a row are not needed unless:
6773              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
6774              - the intermediate type is narrower than both initial and
6775                final, or
6776              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
6777                and the outermost type is wider than the intermediate, or
6778              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
6779                intermediate and final types differ, or
6780              - the final type is a pointer type and the precisions of the
6781                initial and intermediate types differ.  */
6782           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
6783               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
6784               && ! (inside_int && inter_int
6785                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
6786                     && inter_prec < final_prec)
6787               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
6788                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
6789               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
6790               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
6791               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6792                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6793               && ! final_ptr)
6794             return fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0)));
6795         }
6796
6797       if (TREE_CODE (op0) == MODIFY_EXPR
6798           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (op0, 1))
6799           /* Detect assigning a bitfield.  */
6800           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == COMPONENT_REF
6801                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 1))))
6802         {
6803           /* Don't leave an assignment inside a conversion
6804              unless assigning a bitfield.  */
6805           tem = copy_node (t);
6806           TREE_OPERAND (tem, 0) = TREE_OPERAND (op0, 1);
6807           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
6808           tem = build2 (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), op0, fold (tem));
6809           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
6810           TREE_USED (tem) = 1;
6811           return tem;
6812         }
6813
6814       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
6815          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
6816          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
6817       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6818           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
6819           && TREE_CODE (op0) == BIT_AND_EXPR
6820           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
6821         {
6822           tree and = op0;
6823           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
6824           int change = 0;
6825
6826           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
6827               || (TYPE_PRECISION (type)
6828                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
6829             change = 1;
6830           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
6831                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6832                    && host_integerp (and1, 1))
6833             {
6834               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
6835
6836               cst = tree_low_cst (and1, 1);
6837               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
6838                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
6839               change = (cst == 0);
6840 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6841               if (change
6842                   && !flag_syntax_only
6843                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
6844                       == ZERO_EXTEND))
6845                 {
6846                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
6847                   and0 = fold_convert (uns, and0);
6848                   and1 = fold_convert (uns, and1);
6849                 }
6850 #endif
6851             }
6852           if (change)
6853             {
6854               tem = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (and1),
6855                                         TREE_INT_CST_HIGH (and1));
6856               tem = force_fit_type (tem, 0, TREE_OVERFLOW (and1),
6857                                     TREE_CONSTANT_OVERFLOW (and1));
6858               return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
6859                                    fold_convert (type, and0), tem));
6860             }
6861         }
6862
6863       /* Convert (T1)((T2)X op Y) into (T1)X op Y, for pointer types T1 and
6864          T2 being pointers to types of the same size.  */
6865       if (POINTER_TYPE_P (type)
6866           && BINARY_CLASS_P (arg0)
6867           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
6868           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
6869         {
6870           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6871           tree t0 = type;
6872           tree t1 = TREE_TYPE (arg00);
6873           tree tt0 = TREE_TYPE (t0);
6874           tree tt1 = TREE_TYPE (t1);
6875           tree s0 = TYPE_SIZE (tt0);
6876           tree s1 = TYPE_SIZE (tt1);
6877
6878           if (s0 && s1 && operand_equal_p (s0, s1, OEP_ONLY_CONST))
6879             return build2 (TREE_CODE (arg0), t0, fold_convert (t0, arg00),
6880                            TREE_OPERAND (arg0, 1));
6881         }
6882
6883       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
6884       return tem ? tem : t;
6885
6886     case VIEW_CONVERT_EXPR:
6887       if (TREE_CODE (op0) == VIEW_CONVERT_EXPR)
6888         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6889       return t;
6890
6891     case NEGATE_EXPR:
6892       if (negate_expr_p (arg0))
6893         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
6894       /* Convert - (~A) to A + 1.  */
6895       if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
6896         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6897                              build_int_cst (type, 1)));
6898       return t;
6899
6900     case ABS_EXPR:
6901       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6902         return fold_abs_const (arg0, type);
6903       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
6904         return fold (build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
6905       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
6906       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
6907                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
6908         {
6909           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
6910           if (targ0 != arg0)
6911             return fold_convert (type, fold (build1 (ABS_EXPR,
6912                                                      TREE_TYPE (targ0),
6913                                                      targ0)));
6914         }
6915       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0))
6916         return arg0;
6917
6918       /* Strip sign ops from argument.  */
6919       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
6920         {
6921           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
6922           if (tem)
6923             return fold (build1 (ABS_EXPR, type, fold_convert (type, tem)));
6924         }
6925       return t;
6926
6927     case CONJ_EXPR:
6928       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
6929         return fold_convert (type, arg0);
6930       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
6931         return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
6932                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
6933                        negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6934       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6935         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
6936                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
6937       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
6938         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
6939                              fold (build1 (CONJ_EXPR, type,
6940                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
6941                              fold (build1 (CONJ_EXPR, type,
6942                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
6943       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
6944         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
6945       return t;
6946
6947     case BIT_NOT_EXPR:
6948       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6949         return fold_not_const (arg0, type);
6950       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
6951         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
6952       /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
6953       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
6954         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6955                              build_int_cst (type, 1)));
6956       /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
6957       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6958                && ((TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
6959                     && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6960                    || (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
6961                        && integer_all_onesp (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
6962         return fold (build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
6963       return t;
6964
6965     case TRUTH_NOT_EXPR:
6966       /* The argument to invert_truthvalue must have Boolean type.  */
6967       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
6968           arg0 = fold_convert (boolean_type_node, arg0);
6969
6970       /* Note that the operand of this must be an int
6971          and its values must be 0 or 1.
6972          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
6973          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
6974       tem = invert_truthvalue (arg0);
6975       /* Avoid infinite recursion.  */
6976       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
6977         return t;
6978       return fold_convert (type, tem);
6979
6980     case REALPART_EXPR:
6981       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
6982         return t;
6983       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
6984         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6985                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
6986       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6987         return TREE_REALPART (arg0);
6988       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
6989         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
6990                              fold (build1 (REALPART_EXPR, type,
6991                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
6992                              fold (build1 (REALPART_EXPR, type,
6993                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
6994       return t;
6995
6996     case IMAGPART_EXPR:
6997       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
6998         return fold_convert (type, integer_zero_node);
6999       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7000         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7001                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
7002       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7003         return TREE_IMAGPART (arg0);
7004       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7005         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7006                              fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7007                                            TREE_OPERAND (arg0, 0))),
7008                              fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7009                                            TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
7010       return t;
7011
7012     default:
7013       return t;
7014     } /* switch (code) */
7015 }
7016
7017 /* Fold a binary expression EXPR.  Return the folded expression if
7018    folding is successful.  Otherwise, return the original
7019    expression.  */
7020
7021 static tree
7022 fold_binary (tree expr)
7023 {
7024   const tree t = expr;
7025   const tree type = TREE_TYPE (expr);
7026   tree t1 = NULL_TREE;
7027   tree tem;
7028   tree op0, op1;
7029   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
7030   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
7031   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
7032
7033   /* WINS will be nonzero when the switch is done
7034      if all operands are constant.  */
7035   int wins = 1;
7036   int i;
7037
7038   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
7039               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 2);
7040
7041   op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
7042   op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
7043   for (i = 0; i < 2; i++)
7044     {
7045       tree op = TREE_OPERAND (t, i);
7046       tree subop;
7047
7048       if (op == 0)
7049         continue;               /* Valid for CALL_EXPR, at least.  */
7050
7051       /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7052          safe for every expression, except for a comparison expression
7053          because its signedness is derived from its operands.  So, in
7054          the latter case, only strip conversions that don't change the
7055          signedness.
7056
7057          Note that this is done as an internal manipulation within the
7058          constant folder, in order to find the simplest representation
7059          of the arguments so that their form can be studied.  In any
7060          cases, the appropriate type conversions should be put back in
7061          the tree that will get out of the constant folder.  */
7062       if (kind == tcc_comparison)
7063         STRIP_SIGN_NOPS (op);
7064       else
7065         STRIP_NOPS (op);
7066
7067       if (TREE_CODE (op) == COMPLEX_CST)
7068         subop = TREE_REALPART (op);
7069       else
7070         subop = op;
7071
7072       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
7073           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
7074         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
7075            static var addresses are constant but we can't
7076            do arithmetic on them.  */
7077         wins = 0;
7078
7079       if (i == 0)
7080         arg0 = op;
7081       else if (i == 1)
7082         arg1 = op;
7083     }
7084
7085   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
7086      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
7087   if (commutative_tree_code (code)
7088       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7089     return fold (build2 (code, type, op1, op0));
7090
7091   /* Now WINS is set as described above,
7092      ARG0 is the first operand of EXPR,
7093      and ARG1 is the second operand (if it has more than one operand).
7094
7095      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
7096      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
7097      operation inside the compound or conditional to see if any folding
7098      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
7099      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
7100      expand_expr.
7101
7102      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
7103      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
7104      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
7105      code below would make the expression more complex.  Change it to a
7106      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
7107      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
7108
7109   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
7110        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7111       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7112            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7113                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7114                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
7115           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7116               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7117                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7118                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
7119     {
7120       tem = fold (build2 (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
7121                           : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
7122                           : TRUTH_XOR_EXPR,
7123                           type, fold_convert (boolean_type_node, arg0),
7124                           fold_convert (boolean_type_node, arg1)));
7125
7126       if (code == EQ_EXPR)
7127         tem = invert_truthvalue (tem);
7128
7129       return tem;
7130     }
7131
7132   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7133            && TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7134     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7135                    fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)));
7136   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
7137            && TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR)
7138     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7139                    fold (build2 (code, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
7140   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
7141            || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
7142     {
7143       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7144         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7145                        fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7146                                      arg1)));
7147       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
7148           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7149         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7150                        fold (build2 (code, type,
7151                                      arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
7152
7153       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
7154         {
7155           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (t, code, arg0, arg1,
7156                                                      /*cond_first_p=*/1);
7157           if (tem != NULL_TREE)
7158             return tem;
7159         }
7160
7161       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
7162         {
7163           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (t, code, arg1, arg0,
7164                                                      /*cond_first_p=*/0);
7165           if (tem != NULL_TREE)
7166             return tem;
7167         }
7168     }
7169
7170   switch (code)
7171     {
7172     case RANGE_EXPR:
7173       if (TREE_CONSTANT (t) != wins)
7174         {
7175           tem = copy_node (t);
7176           TREE_CONSTANT (tem) = wins;
7177           TREE_INVARIANT (tem) = wins;
7178           return tem;
7179         }
7180       return t;
7181
7182     case PLUS_EXPR:
7183       /* A + (-B) -> A - B */
7184       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7185         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7186       /* (-A) + B -> B - A */
7187       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7188           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
7189         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7190
7191       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7192         {
7193           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, PLUS_EXPR);
7194           if (tem)
7195             return tem;
7196         }
7197
7198       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7199         {
7200           if (integer_zerop (arg1))
7201             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7202
7203           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
7204              with a constant, and the two constants have no bits in common,
7205              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
7206              simplifications.  */
7207           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7208               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7209               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7210               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
7211               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
7212                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7213                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
7214             {
7215               code = BIT_IOR_EXPR;
7216               goto bit_ior;
7217             }
7218
7219           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
7220              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
7221              take advantage of the factoring cases below.  */
7222           if (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7223                 || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7224                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7225               || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7226                    || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
7227                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
7228             {
7229               tree parg0, parg1, parg, marg;
7230               enum tree_code pcode;
7231
7232               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7233                 parg = arg0, marg = arg1;
7234               else
7235                 parg = arg1, marg = arg0;
7236               pcode = TREE_CODE (parg);
7237               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
7238               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
7239               STRIP_NOPS (parg0);
7240               STRIP_NOPS (parg1);
7241
7242               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
7243                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
7244                 return fold (build2 (pcode, type,
7245                                      fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7246                                                    fold_convert (type, parg0),
7247                                                    fold_convert (type, marg))),
7248                                      fold_convert (type, parg1)));
7249               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
7250                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
7251                 return fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7252                                      fold_convert (type, parg0),
7253                                      fold (build2 (pcode, type,
7254                                                    fold_convert (type, marg),
7255                                                    fold_convert (type,
7256                                                                  parg1)))));
7257             }
7258
7259           if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7260             {
7261               tree arg00, arg01, arg10, arg11;
7262               tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
7263
7264               /* (A * C) + (B * C) -> (A+B) * C.
7265                  We are most concerned about the case where C is a constant,
7266                  but other combinations show up during loop reduction.  Since
7267                  it is not difficult, try all four possibilities.  */
7268
7269               arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7270               arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7271               arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7272               arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7273               same = NULL_TREE;
7274
7275               if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7276                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
7277               else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7278                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
7279               else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
7280                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
7281               else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
7282                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
7283
7284               /* No identical multiplicands; see if we can find a common
7285                  power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
7286                  can help in multi-dimensional array access.  */
7287               else if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
7288                        && TREE_CODE (arg11) == INTEGER_CST
7289                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg01) == 0
7290                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg11) == 0)
7291                 {
7292                   HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
7293                   int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
7294                   int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
7295
7296                   /* Move min of absolute values to int11.  */
7297                   if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
7298                       < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
7299                     {
7300                       tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
7301                       alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
7302                       alt0 = arg01, arg01 = arg11, arg11 = alt0;
7303                     }
7304
7305                   if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
7306                     {
7307                       alt0 = fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg00,
7308                                            build_int_cst (NULL_TREE,
7309                                                           int01 / int11)));
7310                       alt1 = arg10;
7311                       same = arg11;
7312                     }
7313                 }
7314
7315               if (same)
7316                 return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7317                                      fold (build2 (PLUS_EXPR, type,
7318                                                    fold_convert (type, alt0),
7319                                                    fold_convert (type, alt1))),
7320                                      same));
7321             }
7322
7323           /* Try replacing &a[i1] + c * i2 with &a[i1 + i2], if c is step
7324              of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7325              expressions.  */
7326           if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7327               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7328             {
7329               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg0, arg1);
7330               if (tem)
7331                 return fold_convert (type, fold (tem));
7332             }
7333           else if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7334                    && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7335             {
7336               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg1, arg0);
7337               if (tem)
7338                 return fold_convert (type, fold (tem));
7339             }
7340         }
7341       else
7342         {
7343           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
7344           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
7345             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7346
7347           /* Likewise if the operands are reversed.  */
7348           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7349             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7350
7351           /* Convert X + -C into X - C.  */
7352           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7353               && REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1)))
7354             {
7355               tem = fold_negate_const (arg1, type);
7356               if (!TREE_OVERFLOW (arg1) || !flag_trapping_math)
7357                 return fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7358                                      fold_convert (type, arg0),
7359                                      fold_convert (type, tem)));
7360             }
7361
7362           /* Convert x+x into x*2.0.  */
7363           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7364               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7365             return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7366                                  build_real (type, dconst2)));
7367
7368           /* Convert x*c+x into x*(c+1).  */
7369           if (flag_unsafe_math_optimizations
7370               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7371               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7372               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7373               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
7374             {
7375               REAL_VALUE_TYPE c;
7376
7377               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7378               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7379               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg1,
7380                                    build_real (type, c)));
7381             }
7382
7383           /* Convert x+x*c into x*(c+1).  */
7384           if (flag_unsafe_math_optimizations
7385               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7386               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7387               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7388               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
7389             {
7390               REAL_VALUE_TYPE c;
7391
7392               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7393               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7394               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7395                                    build_real (type, c)));
7396             }
7397
7398           /* Convert x*c1+x*c2 into x*(c1+c2).  */
7399           if (flag_unsafe_math_optimizations
7400               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7401               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7402               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7403               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7404               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
7405               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
7406               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7407                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7408             {
7409               REAL_VALUE_TYPE c1, c2;
7410
7411               c1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7412               c2 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7413               real_arithmetic (&c1, PLUS_EXPR, &c1, &c2);
7414               return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7415                                    TREE_OPERAND (arg0, 0),
7416                                    build_real (type, c1)));
7417             }
7418           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.  */
7419           if (flag_unsafe_math_optimizations
7420               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7421               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
7422             {
7423               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7424               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7425               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
7426                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
7427                 {
7428                   tree tree0;
7429                   tree0 = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10));
7430                   return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11));
7431                 }
7432             }
7433           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).  */
7434           if (flag_unsafe_math_optimizations
7435               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7436               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
7437             {
7438               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7439               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7440               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
7441                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
7442                 {
7443                   tree tree0;
7444                   tree0 = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1));
7445                   return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0));
7446                 }
7447             }
7448         }
7449
7450      bit_rotate:
7451       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
7452          is a rotate of A by C1 bits.  */
7453       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
7454          is a rotate of A by B bits.  */
7455       {
7456         enum tree_code code0, code1;
7457         code0 = TREE_CODE (arg0);
7458         code1 = TREE_CODE (arg1);
7459         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
7460              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
7461             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7462                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
7463             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7464           {
7465             tree tree01, tree11;
7466             enum tree_code code01, code11;
7467
7468             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7469             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7470             STRIP_NOPS (tree01);
7471             STRIP_NOPS (tree11);
7472             code01 = TREE_CODE (tree01);
7473             code11 = TREE_CODE (tree11);
7474             if (code01 == INTEGER_CST
7475                 && code11 == INTEGER_CST
7476                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
7477                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
7478                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
7479                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7480               return build2 (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7481                              code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
7482             else if (code11 == MINUS_EXPR)
7483               {
7484                 tree tree110, tree111;
7485                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
7486                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
7487                 STRIP_NOPS (tree110);
7488                 STRIP_NOPS (tree111);
7489                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
7490                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
7491                                               TYPE_PRECISION
7492                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7493                                                           (arg0, 0))))
7494                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
7495                   return build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
7496                                   ? LROTATE_EXPR
7497                                   : RROTATE_EXPR),
7498                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
7499               }
7500             else if (code01 == MINUS_EXPR)
7501               {
7502                 tree tree010, tree011;
7503                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
7504                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
7505                 STRIP_NOPS (tree010);
7506                 STRIP_NOPS (tree011);
7507                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
7508                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
7509                                               TYPE_PRECISION
7510                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7511                                                           (arg0, 0))))
7512                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
7513                   return build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
7514                                   ? LROTATE_EXPR
7515                                   : RROTATE_EXPR),
7516                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
7517               }
7518           }
7519       }
7520
7521     associate:
7522       /* In most languages, can't associate operations on floats through
7523          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
7524          don't associate floats at all, unless the user has specified
7525          -funsafe-math-optimizations.  */
7526
7527       if (! wins
7528           && (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7529         {
7530           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
7531           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
7532
7533           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
7534              associate each group together, the constants with literals,
7535              then the result with variables.  This increases the chances of
7536              literals being recombined later and of generating relocatable
7537              expressions for the sum of a constant and literal.  */
7538           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
7539           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
7540                              code == MINUS_EXPR);
7541
7542           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
7543              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
7544           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
7545                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
7546                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
7547                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
7548             {
7549               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
7550               if (code == MINUS_EXPR)
7551                 code = PLUS_EXPR;
7552
7553               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
7554               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
7555               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
7556               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
7557
7558               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
7559                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
7560                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
7561                  unsigned constants are subtracted, like in the following
7562                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
7563               if (minus_lit0 && lit0)
7564                 {
7565                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
7566                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
7567                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
7568                     {
7569                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
7570                                                     MINUS_EXPR, type);
7571                       lit0 = 0;
7572                     }
7573                   else
7574                     {
7575                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
7576                                               MINUS_EXPR, type);
7577                       minus_lit0 = 0;
7578                     }
7579                 }
7580               if (minus_lit0)
7581                 {
7582                   if (con0 == 0)
7583                     return fold_convert (type,
7584                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
7585                                                           MINUS_EXPR, type));
7586                   else
7587                     {
7588                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
7589                                               MINUS_EXPR, type);
7590                       return fold_convert (type,
7591                                            associate_trees (var0, con0,
7592                                                             PLUS_EXPR, type));
7593                     }
7594                 }
7595
7596               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
7597               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
7598                                                           code, type));
7599             }
7600         }
7601
7602     binary:
7603       if (wins)
7604         t1 = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
7605       if (t1 != NULL_TREE)
7606         {
7607           /* The return value should always have
7608              the same type as the original expression.  */
7609           if (TREE_TYPE (t1) != type)
7610             t1 = fold_convert (type, t1);
7611
7612           return t1;
7613         }
7614       return t;
7615
7616     case MINUS_EXPR:
7617       /* A - (-B) -> A + B */
7618       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7619         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7620       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
7621       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7622           && (FLOAT_TYPE_P (type)
7623               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
7624           && negate_expr_p (arg1)
7625           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
7626         return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
7627                              TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7628
7629       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7630         {
7631           tem = fold_complex_add (type, arg0, arg1, MINUS_EXPR);
7632           if (tem)
7633             return tem;
7634         }
7635
7636       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7637         {
7638           if (! wins && integer_zerop (arg0))
7639             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7640           if (integer_zerop (arg1))
7641             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7642
7643           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
7644           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
7645               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
7646             {
7647               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7648                 return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7649                                      fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7650                                                    TREE_OPERAND (arg1, 0))),
7651                                      arg0));
7652               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7653                 return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7654                                      fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7655                                                    TREE_OPERAND (arg1, 1))),
7656                                      arg0));
7657             }
7658
7659           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
7660              any power of 2 minus 1.  */
7661           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7662               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7663               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7664                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7665             {
7666               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7667               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7668               tree tem = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0));
7669
7670               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
7671                 {
7672                   tem = fold (build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7673                                       TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1));
7674                   return fold (build2 (MINUS_EXPR, type, tem, mask1));
7675                 }
7676             }
7677         }
7678
7679       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
7680       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
7681         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7682
7683       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
7684          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
7685          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
7686       else if (!wins && fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7687         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7688
7689       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
7690          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
7691          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
7692          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
7693          is volatile.  */
7694
7695       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
7696           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7697         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7698
7699       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
7700       if (!wins && negate_expr_p (arg1)
7701           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
7702                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
7703                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
7704                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
7705               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
7706         return fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, negate_expr (arg1)));
7707
7708       /* Try folding difference of addresses.  */
7709       {
7710         HOST_WIDE_INT diff;
7711
7712         if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7713              || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7714             && ptr_difference_const (arg0, arg1, &diff))
7715           return build_int_cst_type (type, diff);
7716       }
7717
7718       /* Try replacing &a[i1] - c * i2 with &a[i1 - i2], if c is step
7719          of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7720          expressions.  */
7721       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7722           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7723         {
7724           tem = try_move_mult_to_index (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
7725           if (tem)
7726             return fold_convert (type, fold (tem));
7727         }
7728
7729       if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7730           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
7731           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7732         {
7733           /* (A * C) - (B * C) -> (A-B) * C.  */
7734           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
7735                                TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7736             return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7737                                  fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7738                                                TREE_OPERAND (arg0, 0),
7739                                                TREE_OPERAND (arg1, 0))),
7740                                  TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7741           /* (A * C1) - (A * C2) -> A * (C1-C2).  */
7742           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7743                                TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7744             return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7745                                  TREE_OPERAND (arg0, 0),
7746                                  fold (build2 (MINUS_EXPR, type,
7747                                                TREE_OPERAND (arg0, 1),
7748                                                TREE_OPERAND (arg1, 1)))));
7749         }
7750
7751       goto associate;
7752
7753     case MULT_EXPR:
7754       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
7755       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
7756         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7757                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
7758                              negate_expr (arg1)));
7759       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
7760         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
7761                              negate_expr (arg0),
7762                              TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7763
7764       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
7765         {
7766           tem = fold_complex_mult (type, arg0, arg1);
7767           if (tem)
7768             return tem;
7769         }
7770
7771       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7772         {
7773           if (integer_zerop (arg1))
7774             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7775           if (integer_onep (arg1))
7776             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7777
7778           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
7779           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
7780               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7781             return fold (build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
7782                                  TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7783           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
7784               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
7785             return fold (build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
7786                                  TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7787
7788           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7789               && 0 != (tem = extract_muldiv (op0,
7790                                              fold_convert (type, arg1),
7791                                              code, NULL_TREE)))
7792             return fold_convert (type, tem);
7793
7794         }
7795       else
7796         {
7797           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
7798              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
7799              same in modes with signed zeros, since multiplying a
7800              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
7801           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7802               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7803               && real_zerop (arg1))
7804             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7805           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
7806           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7807               && real_onep (arg1))
7808             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7809
7810           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
7811           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7812               && real_minus_onep (arg1))
7813             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7814
7815           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
7816           if (flag_unsafe_math_optimizations
7817               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
7818               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7819               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
7820             {
7821               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7822                                       arg1, 0);
7823               if (tem)
7824                 return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
7825                                      TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7826             }
7827
7828           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
7829           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7830             {
7831               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7832               if (tem != NULL_TREE)
7833                 {
7834                   tem = fold_convert (type, tem);
7835                   return fold (build2 (MULT_EXPR, type, tem, tem));
7836                 }
7837             }
7838
7839           if (flag_unsafe_math_optimizations)
7840             {
7841               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
7842               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
7843
7844               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
7845               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
7846                 {
7847                   tree rootfn, arg, arglist;
7848                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7849                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7850
7851                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
7852                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
7853                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
7854                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
7855                     return arg00;
7856
7857                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
7858                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7859                   arg = fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10));
7860                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7861                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
7862                 }
7863
7864               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
7865               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
7866                 {
7867                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7868                   tree arg = build2 (PLUS_EXPR, type,
7869                                      TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7870                                      TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7871                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, fold (arg));
7872                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
7873                 }
7874
7875               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
7876               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
7877                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
7878                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
7879                 {
7880                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7881                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7882                                                                      1)));
7883                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7884                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7885                                                                      1)));
7886
7887                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
7888                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7889                     {
7890                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7891                       tree arg = build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7892                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, fold (arg),
7893                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7894                                                                  arg01));
7895                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7896                     }
7897
7898                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
7899                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7900                     {
7901                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7902                       tree arg = fold (build2 (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11));
7903                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
7904                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7905                                                                  arg));
7906                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7907                     }
7908                 }
7909
7910               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
7911               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
7912                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
7913                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
7914                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
7915                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
7916                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
7917                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7918                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
7919                 {
7920                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
7921
7922                   if (sinfn != NULL_TREE)
7923                     return build_function_call_expr (sinfn,
7924                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
7925                 }
7926
7927               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
7928               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
7929                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
7930                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
7931                 {
7932                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7933                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7934                                                                      1)));
7935                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
7936                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
7937                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
7938                     {
7939                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
7940                       REAL_VALUE_TYPE c;
7941                       tree arg, arglist;
7942
7943                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
7944                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7945                       arg = build_real (type, c);
7946                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7947                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
7948                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7949                     }
7950                 }
7951
7952               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
7953               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
7954                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
7955                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
7956                 {
7957                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7958                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7959                                                                      1)));
7960                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
7961                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
7962                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
7963                     {
7964                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7965                       REAL_VALUE_TYPE c;
7966                       tree arg, arglist;
7967
7968                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
7969                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
7970                       arg = build_real (type, c);
7971                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7972                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
7973                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7974                     }
7975                 }
7976
7977               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
7978               if (! optimize_size
7979                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7980                 {
7981                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
7982
7983                   if (powfn)
7984                     {
7985                       tree arg = build_real (type, dconst2);
7986                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7987                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
7988                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7989                     }
7990                 }
7991             }
7992         }
7993       goto associate;
7994
7995     case BIT_IOR_EXPR:
7996     bit_ior:
7997       if (integer_all_onesp (arg1))
7998         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7999       if (integer_zerop (arg1))
8000         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8001       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8002         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8003
8004       /* ~X | X is -1.  */
8005       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8006           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8007         {
8008           t1 = build_int_cst (type, -1);
8009           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8010           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8011         }
8012
8013       /* X | ~X is -1.  */
8014       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8015           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8016         {
8017           t1 = build_int_cst (type, -1);
8018           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8019           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8020         }
8021
8022       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8023       if (t1 != NULL_TREE)
8024         return t1;
8025
8026       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
8027
8028          This results in more efficient code for machines without a NAND
8029          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8030          which will allow use of NAND instructions provided by the
8031          backend if they exist.  */
8032       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8033           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8034         {
8035           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8036                                build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8037                                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
8038                                        TREE_OPERAND (arg1, 0))));
8039         }
8040
8041       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8042          is unsuccessful continue in the association code.  */
8043       goto bit_rotate;
8044
8045     case BIT_XOR_EXPR:
8046       if (integer_zerop (arg1))
8047         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8048       if (integer_all_onesp (arg1))
8049         return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0));
8050       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8051         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8052
8053       /* ~X ^ X is -1.  */
8054       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8055           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8056         {
8057           t1 = build_int_cst (type, -1);
8058           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8059           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8060         }
8061
8062       /* X ^ ~X is -1.  */
8063       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8064           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8065         {
8066           t1 = build_int_cst (type, -1);
8067           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8068           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8069         }
8070
8071       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
8072          with a constant, and the two constants have no bits in common,
8073          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
8074          simplifications.  */
8075       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8076           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8077           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8078           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8079           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
8080                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
8081                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
8082         {
8083           code = BIT_IOR_EXPR;
8084           goto bit_ior;
8085         }
8086
8087       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8088          is unsuccessful continue in the association code.  */
8089       goto bit_rotate;
8090
8091     case BIT_AND_EXPR:
8092       if (integer_all_onesp (arg1))
8093         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8094       if (integer_zerop (arg1))
8095         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8096       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8097         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8098
8099       /* ~X & X is always zero.  */
8100       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8101           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8102         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8103
8104       /* X & ~X is always zero.  */
8105       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8106           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8107         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8108
8109       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8110       if (t1 != NULL_TREE)
8111         return t1;
8112       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
8113       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
8114           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
8115         {
8116           unsigned int prec
8117             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8118
8119           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8120               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8121                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
8122             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8123         }
8124
8125       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
8126
8127          This results in more efficient code for machines without a NOR
8128          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8129          which will allow use of NOR instructions provided by the
8130          backend if they exist.  */
8131       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8132           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8133         {
8134           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8135                                build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8136                                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
8137                                        TREE_OPERAND (arg1, 0))));
8138         }
8139
8140       goto associate;
8141
8142     case RDIV_EXPR:
8143       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
8144          of the constant can represent infinity.  */
8145       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8146           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8147           && real_zerop (arg1))
8148         return t;
8149
8150       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
8151       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8152         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8153                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
8154                              negate_expr (arg1)));
8155       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8156         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8157                              negate_expr (arg0),
8158                              TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8159
8160       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
8161       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8162           && real_onep (arg1))
8163         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8164
8165       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
8166       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8167           && real_minus_onep (arg1))
8168         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
8169
8170       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
8171          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
8172          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
8173          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
8174          tell if it is or not in a portable manner.  */
8175       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8176         {
8177           if (flag_unsafe_math_optimizations
8178               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
8179                                           arg1, 0)))
8180             return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
8181           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
8182           if (optimize)
8183             {
8184               REAL_VALUE_TYPE r;
8185               r = TREE_REAL_CST (arg1);
8186               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
8187                 {
8188                   tem = build_real (type, r);
8189                   return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
8190                 }
8191             }
8192         }
8193       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
8194       if (flag_unsafe_math_optimizations
8195           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
8196         return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8197                              fold (build2 (MULT_EXPR, type,
8198                                            TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
8199
8200       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
8201       if (flag_unsafe_math_optimizations
8202           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
8203         return fold (build2 (MULT_EXPR, type,
8204                              fold (build2 (RDIV_EXPR, type, arg0,
8205                                            TREE_OPERAND (arg1, 0))),
8206                              TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8207
8208       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
8209       if (flag_unsafe_math_optimizations
8210           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
8211           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
8212           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
8213         {
8214           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
8215                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
8216           if (tem)
8217             return fold (build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8218                                  TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8219         }
8220
8221       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8222         {
8223           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8224           if (tem)
8225             return tem;
8226         }
8227
8228       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8229         {
8230           enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg1);
8231           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
8232           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode))
8233             {
8234               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8235               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8236               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
8237                                               fold_convert (type, arg));
8238               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
8239               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
8240             }
8241
8242           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
8243           if (fcode == BUILT_IN_POW
8244               || fcode == BUILT_IN_POWF
8245               || fcode == BUILT_IN_POWL)
8246             {
8247               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8248               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8249               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8250               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
8251               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
8252                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
8253               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
8254               return fold (build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
8255             }
8256         }
8257
8258       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8259         {
8260           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8261           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8262
8263           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
8264           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8265                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8266                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
8267               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8268                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8269             {
8270               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8271
8272               if (tanfn != NULL_TREE)
8273                 return build_function_call_expr (tanfn,
8274                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8275             }
8276
8277           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
8278           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8279                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8280                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
8281               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8282                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8283             {
8284               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8285
8286               if (tanfn != NULL_TREE)
8287                 {
8288                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8289                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
8290                   return fold (build2 (RDIV_EXPR, type,
8291                                        build_real (type, dconst1), tmp));
8292                 }
8293             }
8294
8295           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
8296           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8297               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8298               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8299             {
8300               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8301               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8302               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8303                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8304                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8305                 {
8306                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8307                   REAL_VALUE_TYPE c;
8308                   tree arg, arglist;
8309
8310                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
8311                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
8312                   arg = build_real (type, c);
8313                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8314                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8315                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8316                 }
8317             }
8318         }
8319       goto binary;
8320
8321     case TRUNC_DIV_EXPR:
8322     case ROUND_DIV_EXPR:
8323     case FLOOR_DIV_EXPR:
8324     case CEIL_DIV_EXPR:
8325     case EXACT_DIV_EXPR:
8326       if (integer_onep (arg1))
8327         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8328       if (integer_zerop (arg1))
8329         return t;
8330       /* X / -1 is -X.  */
8331       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8332           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8333           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8334           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8335         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8336
8337       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
8338          operation, EXACT_DIV_EXPR.
8339
8340          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
8341          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
8342          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
8343       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
8344           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
8345         return fold (build2 (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1));
8346
8347       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8348           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8349         return fold_convert (type, tem);
8350
8351       if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
8352         {
8353           tem = fold_complex_div (type, arg0, arg1, code);
8354           if (tem)
8355             return tem;
8356         }
8357       goto binary;
8358
8359     case CEIL_MOD_EXPR:
8360     case FLOOR_MOD_EXPR:
8361     case ROUND_MOD_EXPR:
8362     case TRUNC_MOD_EXPR:
8363       /* X % 1 is always zero, but be sure to preserve any side
8364          effects in X.  */
8365       if (integer_onep (arg1))
8366         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8367
8368       /* X % 0, return X % 0 unchanged so that we can get the
8369          proper warnings and errors.  */
8370       if (integer_zerop (arg1))
8371         return t;
8372
8373       /* 0 % X is always zero, but be sure to preserve any side
8374          effects in X.  Place this after checking for X == 0.  */
8375       if (integer_zerop (arg0))
8376         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8377
8378       /* X % -1 is zero.  */
8379       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8380           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8381           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8382           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8383         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8384
8385       /* Optimize unsigned TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a
8386          BIT_AND_EXPR, i.e. "X % C" into "X & C2".  */
8387       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8388           && TYPE_UNSIGNED (type)
8389           && integer_pow2p (arg1))
8390         {
8391           unsigned HOST_WIDE_INT high, low;
8392           tree mask;
8393           int l;
8394
8395           l = tree_log2 (arg1);
8396           if (l >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8397             {
8398               high = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
8399                       << (l - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)) - 1;
8400               low = -1;
8401             }
8402           else
8403             {
8404               high = 0;
8405               low = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << l) - 1;
8406             }
8407
8408           mask = build_int_cst_wide (type, low, high);
8409           return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8410                                fold_convert (type, arg0), mask));
8411         }
8412
8413       /* X % -C is the same as X % C.  */
8414       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8415           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8416           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8417           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
8418           && !flag_trapv
8419           /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
8420           && !sign_bit_p (arg1, arg1))
8421         return fold (build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8422                              fold_convert (type, negate_expr (arg1))));
8423
8424       /* X % -Y is the same as X % Y.  */
8425       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8426           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8427           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
8428           && !flag_trapv)
8429         return fold (build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8430                              fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0))));
8431
8432       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8433           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8434         return fold_convert (type, tem);
8435
8436       goto binary;
8437
8438     case LROTATE_EXPR:
8439     case RROTATE_EXPR:
8440       if (integer_all_onesp (arg0))
8441         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8442       goto shift;
8443
8444     case RSHIFT_EXPR:
8445       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
8446       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
8447         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8448       /* ... fall through ...  */
8449
8450     case LSHIFT_EXPR:
8451     shift:
8452       if (integer_zerop (arg1))
8453         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8454       if (integer_zerop (arg0))
8455         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8456
8457       /* Since negative shift count is not well-defined,
8458          don't try to compute it in the compiler.  */
8459       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
8460         return t;
8461       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
8462          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
8463       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
8464         {
8465           tree tem = build_int_cst (NULL_TREE,
8466                                     GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
8467           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
8468           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
8469           return fold (build2 (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem));
8470         }
8471
8472       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
8473          the second operand of the bit operation both constant,
8474          permute the two operations.  */
8475       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8476           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8477               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8478               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
8479           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8480         return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8481                              fold (build2 (code, type,
8482                                            TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)),
8483                              fold (build2 (code, type,
8484                                            TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
8485
8486       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
8487          be ignored.  */
8488       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8489           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
8490           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8491           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
8492           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
8493           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8494                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8495               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
8496         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
8497
8498       goto binary;
8499
8500     case MIN_EXPR:
8501       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8502         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8503       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8504           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8505         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8506       goto associate;
8507
8508     case MAX_EXPR:
8509       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8510         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8511       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8512           && TYPE_MAX_VALUE (type)
8513           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8514         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8515       goto associate;
8516
8517     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8518       /* Note that the operands of this must be ints
8519          and their values must be 0 or 1.
8520          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8521       /* If first arg is constant zero, return it.  */
8522       if (integer_zerop (arg0))
8523         return fold_convert (type, arg0);
8524     case TRUTH_AND_EXPR:
8525       /* If either arg is constant true, drop it.  */
8526       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8527         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8528       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
8529           /* Preserve sequence points.  */
8530           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8531         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8532       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
8533          must be evaluated.  */
8534       if (integer_zerop (arg1))
8535         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8536       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
8537          case will be handled here.  */
8538       if (integer_zerop (arg0))
8539         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8540
8541       /* !X && X is always false.  */
8542       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8543           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8544         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8545       /* X && !X is always false.  */
8546       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8547           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8548         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8549
8550       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
8551          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
8552          A < X <= MAX.  */
8553
8554       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
8555           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
8556         {
8557           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg0, arg1);
8558           if (tem)
8559             return fold (build2 (code, type, tem, arg1));
8560
8561           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg1, arg0);
8562           if (tem)
8563             return fold (build2 (code, type, arg0, tem));
8564         }
8565
8566     truth_andor:
8567       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
8568       if (!optimize)
8569         return t;
8570
8571       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
8572          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
8573          truth and/or operations and the transformation will still be
8574          valid.   Also note that we only care about order for the
8575          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
8576          might change the truth-value of A.  */
8577       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8578           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
8579               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
8580               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
8581               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
8582           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8583         {
8584           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8585           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8586           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8587           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8588           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
8589                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
8590                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
8591                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
8592
8593           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
8594             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8595                                  fold (build2 (code, type, a01, a11))));
8596           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
8597             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8598                                  fold (build2 (code, type, a01, a10))));
8599           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
8600             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type, a01,
8601                                  fold (build2 (code, type, a00, a11))));
8602
8603           /* This case if tricky because we must either have commutative
8604              operators or else A10 must not have side-effects.  */
8605
8606           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
8607                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
8608             return fold (build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8609                                  fold (build2 (code, type, a00, a10)),
8610                                  a01));
8611         }
8612
8613       /* See if we can build a range comparison.  */
8614       if (0 != (tem = fold_range_test (t)))
8615         return tem;
8616
8617       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
8618          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
8619          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
8620       if (TREE_CODE (arg0) == code
8621           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
8622                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
8623         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
8624
8625       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
8626         return tem;
8627
8628       return t;
8629
8630     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8631       /* Note that the operands of this must be ints
8632          and their values must be 0 or true.
8633          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8634       /* If first arg is constant true, return it.  */
8635       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8636         return fold_convert (type, arg0);
8637     case TRUTH_OR_EXPR:
8638       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
8639       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
8640         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8641       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
8642           /* Preserve sequence points.  */
8643           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8644         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8645       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
8646          evaluate first arg.  */
8647       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
8648         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8649       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
8650          TRUTH_OR_EXPR.  */
8651       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8652         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8653
8654       /* !X || X is always true.  */
8655       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8656           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8657         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8658       /* X || !X is always true.  */
8659       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8660           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8661         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8662
8663       goto truth_andor;
8664
8665     case TRUTH_XOR_EXPR:
8666       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
8667       if (integer_zerop (arg1))
8668         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8669       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
8670       if (integer_onep (arg1))
8671         return non_lvalue (fold_convert (type, invert_truthvalue (arg0)));
8672       /* Identical arguments cancel to zero.  */
8673       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8674         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8675
8676       /* !X ^ X is always true.  */
8677       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8678           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8679         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8680
8681       /* X ^ !X is always true.  */
8682       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8683           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8684         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8685
8686       return t;
8687
8688     case EQ_EXPR:
8689     case NE_EXPR:
8690     case LT_EXPR:
8691     case GT_EXPR:
8692     case LE_EXPR:
8693     case GE_EXPR:
8694       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
8695       if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
8696         return fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type, arg1, arg0));
8697
8698       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
8699          object against zero, then we know the result.  */
8700       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8701           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8702           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8703           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8704           && integer_zerop (arg1))
8705         return constant_boolean_node (code != EQ_EXPR, type);
8706
8707       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
8708          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
8709          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
8710       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8711           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8712           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8713           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8714           && ! lookup_attribute ("alias",
8715                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8716           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8717           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8718           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8719           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8720           && ! lookup_attribute ("alias",
8721                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8722           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8723         return constant_boolean_node (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
8724                                       ? code == EQ_EXPR : code != EQ_EXPR,
8725                                       type);
8726
8727       /* If this is a comparison of two exprs that look like an
8728          ARRAY_REF of the same object, then we can fold this to a
8729          comparison of the two offsets.  */
8730       if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
8731         {
8732           tree base0, offset0, base1, offset1;
8733
8734           if (extract_array_ref (arg0, &base0, &offset0)
8735               && extract_array_ref (arg1, &base1, &offset1)
8736               && operand_equal_p (base0, base1, 0))
8737             {
8738               if (offset0 == NULL_TREE
8739                   && offset1 == NULL_TREE)
8740                 {
8741                   offset0 = integer_zero_node;
8742                   offset1 = integer_zero_node;
8743                 }
8744               else if (offset0 == NULL_TREE)
8745                 offset0 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset1), 0);
8746               else if (offset1 == NULL_TREE)
8747                 offset1 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset0), 0);
8748
8749               if (TREE_TYPE (offset0) == TREE_TYPE (offset1))
8750                 return fold (build2 (code, type, offset0, offset1));
8751             }
8752         }
8753
8754       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
8755         {
8756           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
8757           tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
8758           tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
8759
8760           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
8761             newtype = TREE_TYPE (targ1);
8762
8763           /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
8764           if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
8765             return fold (build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
8766                                  fold_convert (newtype, targ1)));
8767
8768           /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
8769           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8770               && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
8771             return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
8772                                  TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8773
8774           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8775           {
8776             REAL_VALUE_TYPE cst;
8777             cst = TREE_REAL_CST (arg1);
8778
8779             /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
8780             if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
8781               return
8782                 fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type,
8783                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8784                               build_real (TREE_TYPE (arg1),
8785                                           REAL_VALUE_NEGATE (cst))));
8786
8787             /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
8788             /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
8789             if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
8790               return fold (build2 (code, type, arg0,
8791                                    build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0)));
8792
8793             /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
8794             if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
8795                 && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
8796               {
8797                 tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
8798                 return omit_one_operand (type, tem, arg0);
8799               }
8800
8801             /* Fold comparisons against infinity.  */
8802             if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
8803               {
8804                 tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
8805                 if (tem != NULL_TREE)
8806                   return tem;
8807               }
8808           }
8809
8810           /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
8811              or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
8812              comparison with a revised real constant as long as no overflow
8813              occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
8814           if (flag_unsafe_math_optimizations
8815               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8816               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
8817                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8818               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
8819               && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
8820                                           ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
8821                                           arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
8822               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
8823             return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
8824
8825           /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
8826              a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
8827              (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
8828           if (flag_unsafe_math_optimizations
8829               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8830               && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
8831               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
8832               && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8833                                           arg1, 0))
8834               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
8835             return fold (build2 (swap_tree_comparison (code), type,
8836                                  TREE_OPERAND (arg0, 1), tem));
8837
8838           /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
8839           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8840               && flag_unsafe_math_optimizations
8841               && ! flag_errno_math)
8842             {
8843               enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
8844
8845               if (fcode != END_BUILTINS)
8846                 {
8847                   tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
8848                   if (tem != NULL_TREE)
8849                     return tem;
8850                 }
8851             }
8852         }
8853
8854       /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
8855       if (TREE_CONSTANT (arg1)
8856           && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
8857               || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
8858           /* This optimization is invalid for ordered comparisons
8859              if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
8860              This optimization is invalid for floating point due to rounding.
8861              For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
8862           && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8863               || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
8864                   && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
8865         {
8866           tree varop, newconst;
8867
8868           if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
8869             {
8870               newconst = fold (build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8871                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8872               varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8873                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8874                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
8875             }
8876           else
8877             {
8878               newconst = fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8879                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8880               varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8881                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
8882                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
8883             }
8884
8885
8886           /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
8887              the constant by the width of the field.  */
8888           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
8889               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1))
8890               && host_integerp (DECL_SIZE (TREE_OPERAND
8891                                            (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)), 1))
8892             {
8893               tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
8894               HOST_WIDE_INT size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fielddecl), 1);
8895               tree folded_compare, shift;
8896
8897               /* First check whether the comparison would come out
8898                  always the same.  If we don't do that we would
8899                  change the meaning with the masking.  */
8900               folded_compare = fold (build2 (code, type,
8901                                              TREE_OPERAND (varop, 0), arg1));
8902               if (integer_zerop (folded_compare)
8903                   || integer_onep (folded_compare))
8904                 return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
8905
8906               shift = build_int_cst (NULL_TREE,
8907                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size);
8908               shift = fold_convert (TREE_TYPE (varop), shift);
8909               newconst = fold (build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
8910                                        newconst, shift));
8911               newconst = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
8912                                        newconst, shift));
8913             }
8914
8915           return fold (build2 (code, type, varop, newconst));
8916         }
8917
8918       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
8919          This transformation affects the cases which are handled in later
8920          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
8921       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8922           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
8923           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
8924         {
8925           switch (code)
8926             {
8927             case GE_EXPR:
8928               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
8929               return fold (build2 (GT_EXPR, type, arg0, arg1));
8930
8931             case LT_EXPR:
8932               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
8933               return fold (build2 (LE_EXPR, type, arg0, arg1));
8934
8935             default:
8936               break;
8937             }
8938         }
8939
8940       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
8941          the specified size will have known values.
8942
8943          This is quite similar to fold_relational_hi_lo, however,
8944          attempts to share the code have been nothing but trouble.  */
8945       {
8946         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
8947
8948         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8949             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
8950             && width <= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8951             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
8952                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
8953           {
8954             HOST_WIDE_INT signed_max_hi;
8955             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max_lo;
8956             unsigned HOST_WIDE_INT max_hi, max_lo, min_hi, min_lo;
8957
8958             if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8959               {
8960                 signed_max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
8961                                 - 1;
8962                 signed_max_hi = 0;
8963                 max_hi = 0;
8964
8965                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
8966                   {
8967                     max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
8968                     min_lo = 0;
8969                     min_hi = 0;
8970                   }
8971                 else
8972                   {
8973                     max_lo = signed_max_lo;
8974                     min_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
8975                     min_hi = -1;
8976                   }
8977               }
8978             else
8979               {
8980                 width -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
8981                 signed_max_lo = -1;
8982                 signed_max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
8983                                 - 1;
8984                 max_lo = -1;
8985                 min_lo = 0;
8986
8987                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
8988                   {
8989                     max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
8990                     min_hi = 0;
8991                   }
8992                 else
8993                   {
8994                     max_hi = signed_max_hi;
8995                     min_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
8996                   }
8997               }
8998
8999             if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == max_hi
9000                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo)
9001               switch (code)
9002                 {
9003                 case GT_EXPR:
9004                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9005
9006                 case GE_EXPR:
9007                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9008
9009                 case LE_EXPR:
9010                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9011
9012                 case LT_EXPR:
9013                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9014
9015                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
9016                    reached because of previous transformations.  */
9017
9018                 default:
9019                   break;
9020                 }
9021             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9022                      == max_hi
9023                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo - 1)
9024               switch (code)
9025                 {
9026                 case GT_EXPR:
9027                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9028                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9029                 case LE_EXPR:
9030                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9031                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9032                 default:
9033                   break;
9034                 }
9035             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9036                      == min_hi
9037                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo)
9038               switch (code)
9039                 {
9040                 case LT_EXPR:
9041                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9042
9043                 case LE_EXPR:
9044                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9045
9046                 case GE_EXPR:
9047                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9048
9049                 case GT_EXPR:
9050                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9051
9052                 default:
9053                   break;
9054                 }
9055             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9056                      == min_hi
9057                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo + 1)
9058               switch (code)
9059                 {
9060                 case GE_EXPR:
9061                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9062                   return fold (build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
9063                 case LT_EXPR:
9064                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9065                   return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9066                 default:
9067                   break;
9068                 }
9069
9070             else if (!in_gimple_form
9071                      && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == signed_max_hi
9072                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max_lo
9073                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9074                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
9075                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
9076               {
9077                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
9078                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
9079                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
9080                   {
9081                     tree st0, st1;
9082                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
9083                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
9084                     return fold
9085                       (build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
9086                                type, fold_convert (st0, arg0),
9087                                fold_convert (st1, integer_zero_node)));
9088                   }
9089               }
9090           }
9091       }
9092
9093       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
9094          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
9095          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
9096       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9097           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9098           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9099               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9100           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9101           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9102                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9103                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9104           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9105         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
9106
9107       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
9108       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9109                && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9110                && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9111                && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
9112                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9113                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9114         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
9115
9116       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
9117          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
9118       else if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9119                && integer_zerop (arg1) && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9120         return fold (build2 (code, type,
9121                              TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9122
9123       else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
9124                && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR)
9125         {
9126           /* If we are widening one operand of an integer comparison,
9127              see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
9128              can do the comparison in the narrower type.  */
9129           tem = fold_widened_comparison (code, type, arg0, arg1);
9130           if (tem)
9131             return tem;
9132
9133           /* Or if we are changing signedness.  */
9134           tem = fold_sign_changed_comparison (code, type, arg0, arg1);
9135           if (tem)
9136             return tem;
9137         }
9138
9139       /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
9140          constant, we can simplify it.  */
9141       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9142                && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
9143                    || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
9144                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9145         return optimize_minmax_comparison (t);
9146
9147       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
9148          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
9149          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
9150          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
9151          and a comparison, and is probably faster.  */
9152       else if (code == LE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9153                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9154                && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9155                && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
9156                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9157                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9158         return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
9159                              build2 (GE_EXPR, type,
9160                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
9161                              build2 (LE_EXPR, type,
9162                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)));
9163
9164       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
9165       else if (code == GE_EXPR
9166                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9167                && (integer_zerop (arg1)
9168                    || (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
9169                        && real_zerop (arg1))))
9170         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9171
9172       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
9173       else if (code == LT_EXPR
9174                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9175                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9176         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9177
9178       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
9179       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9180                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9181                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9182         return fold (build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
9183
9184       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
9185          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
9186          two operations, but the latter can be done in one less insn
9187          on machines that have only two-operand insns or on which a
9188          constant cannot be the first operand.  */
9189       if (integer_zerop (arg1) && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9190           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR)
9191         {
9192           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9193           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9194           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
9195               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
9196             return
9197               fold (build2 (code, type,
9198                             build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9199                                     build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
9200                                             arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1)),
9201                                     fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9202                                                   integer_one_node)),
9203                             arg1));
9204           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
9205                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
9206             return
9207               fold (build2 (code, type,
9208                             build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9209                                     build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
9210                                             arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1)),
9211                                     fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9212                                                   integer_one_node)),
9213                             arg1));
9214         }
9215
9216       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
9217          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
9218          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
9219       if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9220           && integer_zerop (arg1)
9221           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9222           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
9223               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
9224               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
9225               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
9226           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9227         {
9228           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
9229           tree newmod = fold (build2 (TREE_CODE (arg0), newtype,
9230                                       fold_convert (newtype,
9231                                                     TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9232                                       fold_convert (newtype,
9233                                                     TREE_OPERAND (arg0, 1))));
9234
9235           return fold (build2 (code, type, newmod,
9236                                fold_convert (newtype, arg1)));
9237         }
9238
9239       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
9240          comparison since the AND will give the correct value.  */
9241       if (code == NE_EXPR && integer_zerop (arg1)
9242           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9243           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9244         return fold_convert (type, arg0);
9245
9246       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
9247          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
9248       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9249           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9250           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9251           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9252         return fold (build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9253                              arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9254                                                  integer_zero_node)));
9255
9256       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is a power of
9257          2, then fold the expression into shifts and logical operations.  */
9258       tem = fold_single_bit_test (code, arg0, arg1, type);
9259       if (tem)
9260         return tem;
9261
9262       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
9263          Similarly for NE_EXPR.  */
9264       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9265           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9266           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9267           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9268         {
9269           tree notc = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
9270                                     TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9271                                     TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9272           tree dandnotc = fold (build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9273                                         arg1, notc));
9274           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9275           if (integer_nonzerop (dandnotc))
9276             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9277         }
9278
9279       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
9280          Similarly for NE_EXPR.  */
9281       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9282           && TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9283           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9284           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9285         {
9286           tree notd = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
9287           tree candnotd = fold (build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9288                                         TREE_OPERAND (arg0, 1), notd));
9289           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9290           if (integer_nonzerop (candnotd))
9291             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9292         }
9293
9294       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
9295          and similarly for >= into !=.  */
9296       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9297           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9298           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
9299           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9300         return build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9301                        build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9302                                TREE_OPERAND (arg1, 1)),
9303                        fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9304
9305       else if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9306                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9307                && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
9308                    || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
9309                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
9310                && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
9311         return
9312           build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9313                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9314                                 build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9315                                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
9316                                                       1))),
9317                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9318
9319       /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
9320          floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
9321       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9322         {
9323           switch (code)
9324             {
9325             case EQ_EXPR:
9326               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9327                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9328                 return constant_boolean_node (1, type);
9329               break;
9330
9331             case GE_EXPR:
9332             case LE_EXPR:
9333               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9334                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9335                 return constant_boolean_node (1, type);
9336               return fold (build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
9337
9338             case NE_EXPR:
9339               /* For NE, we can only do this simplification if integer
9340                  or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
9341               if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9342                   && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9343                 break;
9344               /* ... fall through ...  */
9345             case GT_EXPR:
9346             case LT_EXPR:
9347               return constant_boolean_node (0, type);
9348             default:
9349               gcc_unreachable ();
9350             }
9351         }
9352
9353       /* If we are comparing an expression that just has comparisons
9354          of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
9355          and constants, we can simplify it.  There are only three cases
9356          to check: the two values can either be equal, the first can be
9357          greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
9358          those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
9359          eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
9360          or 1 or one of the six possible comparisons.
9361
9362          This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
9363          expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
9364          occur in macroized code.  */
9365
9366       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
9367         {
9368           tree cval1 = 0, cval2 = 0;
9369           int save_p = 0;
9370
9371           if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
9372               /* Don't handle degenerate cases here; they should already
9373                  have been handled anyway.  */
9374               && cval1 != 0 && cval2 != 0
9375               && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
9376               && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
9377               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
9378               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
9379               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
9380               && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
9381                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
9382             {
9383               tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9384               tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9385
9386               /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
9387                  was the same as ARG1.  */
9388
9389               tree high_result
9390                 = fold (build2 (code, type,
9391                                 eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9392                                             cval2, minval),
9393                                 arg1));
9394               tree equal_result
9395                 = fold (build2 (code, type,
9396                                 eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9397                                             cval2, maxval),
9398                                 arg1));
9399               tree low_result
9400                 = fold (build2 (code, type,
9401                                 eval_subst (arg0, cval1, minval,
9402                                             cval2, maxval),
9403                                 arg1));
9404
9405               /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they
9406                  are.  Then use those values to select the proper code
9407                  to use.  */
9408
9409               if ((integer_zerop (high_result)
9410                    || integer_onep (high_result))
9411                   && (integer_zerop (equal_result)
9412                       || integer_onep (equal_result))
9413                   && (integer_zerop (low_result)
9414                       || integer_onep (low_result)))
9415                 {
9416                   /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
9417                      value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
9418                   switch ((integer_onep (high_result) * 4)
9419                           + (integer_onep (equal_result) * 2)
9420                           + integer_onep (low_result))
9421                     {
9422                     case 0:
9423                       /* Always false.  */
9424                       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9425                     case 1:
9426                       code = LT_EXPR;
9427                       break;
9428                     case 2:
9429                       code = EQ_EXPR;
9430                       break;
9431                     case 3:
9432                       code = LE_EXPR;
9433                       break;
9434                     case 4:
9435                       code = GT_EXPR;
9436                       break;
9437                     case 5:
9438                       code = NE_EXPR;
9439                       break;
9440                     case 6:
9441                       code = GE_EXPR;
9442                       break;
9443                     case 7:
9444                       /* Always true.  */
9445                       return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9446                     }
9447
9448                   tem = build2 (code, type, cval1, cval2);
9449                   if (save_p)
9450                     return save_expr (tem);
9451                   else
9452                     return fold (tem);
9453                 }
9454             }
9455         }
9456
9457       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
9458       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
9459             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
9460            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
9461           && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9462           /* Handle the constant case even without -O
9463              to make sure the warnings are given.  */
9464           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
9465         {
9466           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
9467           if (t1)
9468             return t1;
9469         }
9470
9471       /* If this is a comparison of complex values and either or both sides
9472          are a COMPLEX_EXPR or COMPLEX_CST, it is best to split up the
9473          comparisons and join them with a TRUTH_ANDIF_EXPR or TRUTH_ORIF_EXPR.
9474          This may prevent needless evaluations.  */
9475       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9476           && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == COMPLEX_TYPE
9477           && (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR
9478               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR
9479               || TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST
9480               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST))
9481         {
9482           tree subtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
9483           tree real0, imag0, real1, imag1;
9484
9485           arg0 = save_expr (arg0);
9486           arg1 = save_expr (arg1);
9487           real0 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg0));
9488           imag0 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg0));
9489           real1 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg1));
9490           imag1 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg1));
9491
9492           return fold (build2 ((code == EQ_EXPR ? TRUTH_ANDIF_EXPR
9493                                 : TRUTH_ORIF_EXPR),
9494                                type,
9495                                fold (build2 (code, type, real0, real1)),
9496                                fold (build2 (code, type, imag0, imag1))));
9497         }
9498
9499       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
9500          first character of the string vs zero.  To wit,
9501                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
9502                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
9503          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
9504          due to the return value of strlen being unsigned.  */
9505       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9506           && integer_zerop (arg1)
9507           && TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
9508         {
9509           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
9510           tree arglist;
9511
9512           if (fndecl
9513               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
9514               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
9515               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
9516               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
9517               && ! TREE_CHAIN (arglist))
9518             return fold (build2 (code, type,
9519                                  build1 (INDIRECT_REF, char_type_node,
9520                                          TREE_VALUE (arglist)),
9521                                  fold_convert (char_type_node,
9522                                                integer_zero_node)));
9523         }
9524
9525       /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
9526          into a single range test.  */
9527       if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
9528            || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
9529           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9530           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9531           && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9532           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9533           && !TREE_OVERFLOW (arg1))
9534         {
9535           t1 = fold_div_compare (code, type, arg0, arg1);
9536           if (t1 != NULL_TREE)
9537             return t1;
9538         }
9539
9540       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9541           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9542           && integer_zerop (arg1)
9543           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
9544         return constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
9545
9546       t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9547       return t1 == NULL_TREE ? t : t1;
9548
9549     case UNORDERED_EXPR:
9550     case ORDERED_EXPR:
9551     case UNLT_EXPR:
9552     case UNLE_EXPR:
9553     case UNGT_EXPR:
9554     case UNGE_EXPR:
9555     case UNEQ_EXPR:
9556     case LTGT_EXPR:
9557       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
9558         {
9559           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9560           if (t1 != NULL_TREE)
9561             return t1;
9562         }
9563
9564       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
9565       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
9566           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
9567           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9568         {
9569           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9570                ? integer_zero_node
9571                : integer_one_node;
9572           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
9573         }
9574
9575       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
9576       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9577           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
9578           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9579         {
9580           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9581                ? integer_zero_node
9582                : integer_one_node;
9583           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
9584         }
9585
9586       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
9587       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
9588           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9589         return constant_boolean_node (1, type);
9590
9591       if (code == LTGT_EXPR
9592           && !flag_trapping_math
9593           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9594         return constant_boolean_node (0, type);
9595
9596       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
9597       {
9598         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
9599         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
9600         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
9601
9602         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
9603           newtype = TREE_TYPE (targ1);
9604
9605         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
9606           return fold (build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
9607                                fold_convert (newtype, targ1)));
9608       }
9609
9610       return t;
9611
9612     case COMPOUND_EXPR:
9613       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
9614          nor an integer constant expression.  */
9615       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
9616         return t;
9617       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
9618       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
9619                                  : fold_convert (type, arg1);
9620       return pedantic_non_lvalue (tem);
9621
9622     case COMPLEX_EXPR:
9623       if (wins)
9624         return build_complex (type, arg0, arg1);
9625       return t;
9626
9627     default:
9628       return t;
9629     } /* switch (code) */
9630 }
9631
9632 /* Fold a ternary expression EXPR.  Return the folded expression if
9633    folding is successful.  Otherwise, return the original
9634    expression.  */
9635
9636 static tree
9637 fold_ternary (tree expr)
9638 {
9639   const tree t = expr;
9640   const tree type = TREE_TYPE (expr);
9641   tree tem;
9642   tree op0, op1, op2;
9643   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
9644   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
9645   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
9646
9647   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
9648               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 3);
9649
9650   op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
9651   op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
9652   op2 = TREE_OPERAND (t, 2);
9653
9654   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is safe
9655      for every expression, except for a comparison expression because
9656      its signedness is derived from its operands.  So, in the latter
9657      case, only strip conversions that don't change the signedness.
9658
9659      Note that this is done as an internal manipulation within the
9660      constant folder, in order to find the simplest representation of
9661      the arguments so that their form can be studied.  In any cases,
9662      the appropriate type conversions should be put back in the tree
9663      that will get out of the constant folder.  */
9664   if (op0)
9665     {
9666       arg0 = op0;
9667       STRIP_NOPS (arg0);
9668     }
9669
9670   if (op1)
9671     {
9672       arg1 = op1;
9673       STRIP_NOPS (arg1);
9674     }
9675
9676   switch (code)
9677     {
9678     case COMPONENT_REF:
9679       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
9680           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
9681         {
9682           tree m = purpose_member (arg1, CONSTRUCTOR_ELTS (arg0));
9683           if (m)
9684             return TREE_VALUE (m);
9685         }
9686       return t;
9687
9688     case COND_EXPR:
9689       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
9690          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
9691       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
9692         {
9693           tem = integer_zerop (arg0) ? op2 : op1;
9694           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
9695              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
9696              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.  */
9697           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
9698               || VOID_TYPE_P (type))
9699             return pedantic_non_lvalue (tem);
9700           return t;
9701         }
9702       if (operand_equal_p (arg1, op2, 0))
9703         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
9704
9705       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
9706          simpler expression, depending on the operation and the values
9707          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
9708          for reasons given above each one.
9709
9710          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
9711       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9712           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9713                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
9714           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
9715         {
9716           tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, arg0, op1, op2);
9717           if (tem)
9718             return tem;
9719         }
9720
9721       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
9722           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
9723                                              op2,
9724                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
9725           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op2))))
9726         {
9727           tem = invert_truthvalue (arg0);
9728           if (COMPARISON_CLASS_P (tem))
9729             {
9730               tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, tem, op2, op1);
9731               if (tem)
9732                 return tem;
9733             }
9734         }
9735
9736       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
9737          since that produces better jump optimization results.  */
9738       if (tree_swap_operands_p (op1, op2, false))
9739         {
9740           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
9741              it was a floating-point inequality comparison, don't do
9742              anything.  */
9743           tem = invert_truthvalue (arg0);
9744
9745           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9746             return fold (build3 (code, type, tem, op2, op1));
9747         }
9748
9749       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
9750       if (integer_onep (op1)
9751           && integer_zerop (op2)
9752           /* If we try to convert OP0 to our type, the
9753              call to fold will try to move the conversion inside
9754              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
9755              is probably the best choice, so leave it alone.  */
9756           && type == TREE_TYPE (arg0))
9757         return pedantic_non_lvalue (arg0);
9758
9759       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
9760          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
9761       if (integer_zerop (op1)
9762           && integer_onep (op2)
9763           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
9764         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9765                                                   invert_truthvalue (arg0)));
9766
9767       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
9768       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
9769           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9770           && integer_zerop (op2)
9771           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
9772         return fold_convert (type, fold (build2 (BIT_AND_EXPR,
9773                                                  TREE_TYPE (tem), tem, arg1)));
9774
9775       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
9776          already handled above.  */
9777       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9778           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9779           && integer_zerop (op2)
9780           && integer_pow2p (arg1))
9781         {
9782           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9783           STRIP_NOPS (tem);
9784           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
9785               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == INTEGER_CST
9786               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
9787                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (tem, 1)))
9788             return fold (build2 (BIT_AND_EXPR, type,
9789                                  TREE_OPERAND (tem, 0), arg1));
9790         }
9791
9792       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
9793          is probably obsolete because the first operand should be a
9794          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
9795          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
9796       if (integer_zerop (op2)
9797           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
9798           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9799           && integer_pow2p (arg1)
9800           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
9801           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
9802                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
9803         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
9804                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
9805
9806       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
9807       if (integer_zerop (op2)
9808           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9809           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
9810         return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, arg0, arg1));
9811
9812       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
9813       if (integer_onep (op2)
9814           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9815           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
9816         {
9817           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
9818           tem = invert_truthvalue (arg0);
9819           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9820             return fold (build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, tem, arg1));
9821         }
9822
9823       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
9824       if (integer_zerop (arg1)
9825           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9826           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
9827         {
9828           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
9829           tem = invert_truthvalue (arg0);
9830           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
9831             return fold (build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, tem, op2));
9832         }
9833
9834       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
9835       if (integer_onep (arg1)
9836           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
9837           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
9838         return fold (build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, arg0, op2));
9839
9840       return t;
9841
9842     case CALL_EXPR:
9843       /* Check for a built-in function.  */
9844       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
9845           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == FUNCTION_DECL
9846           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (op0, 0)))
9847         {
9848           tree tmp = fold_builtin (t, false);
9849           if (tmp)
9850             return tmp;
9851         }
9852       return t;
9853
9854     default:
9855       return t;
9856     } /* switch (code) */
9857 }
9858
9859 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
9860    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
9861    and application of the associative law.
9862    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
9863    are careful not to change the type of the overall expression).
9864    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
9865    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
9866
9867 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
9868 # define fold(x) fold_1 (x)
9869 static tree fold_1 (tree);
9870 static
9871 #endif
9872 tree
9873 fold (tree expr)
9874 {
9875   const tree t = expr;
9876   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
9877   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
9878
9879   /* Return right away if a constant.  */
9880   if (kind == tcc_constant)
9881     return t;
9882
9883   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
9884     {
9885       switch (TREE_CODE_LENGTH (code))
9886         {
9887         case 1:
9888           return fold_unary (expr);
9889         case 2:
9890           return fold_binary (expr);
9891         case 3:
9892           return fold_ternary (expr);
9893         default:
9894           break;
9895         }
9896     }
9897
9898   switch (code)
9899     {
9900     case CONST_DECL:
9901       return fold (DECL_INITIAL (t));
9902
9903     default:
9904       return t;
9905     } /* switch (code) */
9906 }
9907
9908 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
9909 #undef fold
9910
9911 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
9912 static void fold_check_failed (tree, tree);
9913 void print_fold_checksum (tree);
9914
9915 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
9916    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
9917    change original expr.  */
9918
9919 tree
9920 fold (tree expr)
9921 {
9922   tree ret;
9923   struct md5_ctx ctx;
9924   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
9925   htab_t ht;
9926
9927   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
9928   md5_init_ctx (&ctx);
9929   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9930   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
9931   htab_empty (ht);
9932
9933   ret = fold_1 (expr);
9934
9935   md5_init_ctx (&ctx);
9936   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9937   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
9938   htab_delete (ht);
9939
9940   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
9941     fold_check_failed (expr, ret);
9942
9943   return ret;
9944 }
9945
9946 void
9947 print_fold_checksum (tree expr)
9948 {
9949   struct md5_ctx ctx;
9950   unsigned char checksum[16], cnt;
9951   htab_t ht;
9952
9953   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
9954   md5_init_ctx (&ctx);
9955   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
9956   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
9957   htab_delete (ht);
9958   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
9959     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
9960   putc ('\n', stderr);
9961 }
9962
9963 static void
9964 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
9965 {
9966   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
9967 }
9968
9969 static void
9970 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
9971 {
9972   void **slot;
9973   enum tree_code code;
9974   char buf[sizeof (struct tree_decl)];
9975   int i, len;
9976
9977   gcc_assert ((sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
9978                <= sizeof (struct tree_decl))
9979               && sizeof (struct tree_type) <= sizeof (struct tree_decl));
9980   if (expr == NULL)
9981     return;
9982   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
9983   if (*slot != NULL)
9984     return;
9985   *slot = expr;
9986   code = TREE_CODE (expr);
9987   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
9988       && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
9989     {
9990       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
9991       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
9992       expr = (tree) buf;
9993       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
9994     }
9995   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
9996            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
9997                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)))
9998     {
9999       /* Allow these fields to be modified.  */
10000       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
10001       expr = (tree) buf;
10002       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
10003       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
10004       TYPE_CACHED_VALUES_P (expr) = 0;
10005       TYPE_CACHED_VALUES (expr) = NULL;
10006     }
10007   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
10008   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
10009   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
10010       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration)
10011     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
10012   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
10013     {
10014     case tcc_constant:
10015       switch (code)
10016         {
10017         case STRING_CST:
10018           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
10019                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
10020           break;
10021         case COMPLEX_CST:
10022           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
10023           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
10024           break;
10025         case VECTOR_CST:
10026           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
10027           break;
10028         default:
10029           break;
10030         }
10031       break;
10032     case tcc_exceptional:
10033       switch (code)
10034         {
10035         case TREE_LIST:
10036           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
10037           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
10038           break;
10039         case TREE_VEC:
10040           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
10041             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
10042           break;
10043         default:
10044           break;
10045         }
10046       break;
10047     case tcc_expression:
10048     case tcc_reference:
10049     case tcc_comparison:
10050     case tcc_unary:
10051     case tcc_binary:
10052     case tcc_statement:
10053       len = TREE_CODE_LENGTH (code);
10054       for (i = 0; i < len; ++i)
10055         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
10056       break;
10057     case tcc_declaration:
10058       fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
10059       fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10060       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
10061       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10062       fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENTS (expr), ctx, ht);
10063       fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
10064       fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
10065       fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
10066       fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
10067       fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10068       fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
10069       break;
10070     case tcc_type:
10071       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
10072         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
10073       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
10074       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10075       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10076       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
10077       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
10078           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
10079         {
10080           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
10081           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
10082         }
10083       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
10084       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
10085           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
10086           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
10087         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
10088       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10089       break;
10090     default:
10091       break;
10092     }
10093 }
10094
10095 #endif
10096
10097 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
10098    expression EXPR.  This behaves identically to "fold" but ignores
10099    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
10100
10101 tree
10102 fold_initializer (tree expr)
10103 {
10104   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;
10105   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;
10106   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;
10107   int saved_trapv = flag_trapv;
10108   tree result;
10109
10110   flag_signaling_nans = 0;
10111   flag_trapping_math = 0;
10112   flag_rounding_math = 0;
10113   flag_trapv = 0;
10114
10115   result = fold (expr);
10116
10117   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;
10118   flag_trapping_math = saved_trapping_math;
10119   flag_rounding_math = saved_rounding_math;
10120   flag_trapv = saved_trapv;
10121
10122   return result;
10123 }
10124
10125 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
10126    it is not, or we cannot easily determined it to be.
10127
10128    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
10129    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
10130    fold cases do now) is discovering that
10131
10132      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10133
10134    is a multiple of
10135
10136      SAVE_EXPR (J * 8)
10137
10138    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
10139
10140    This code also handles discovering that
10141
10142      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10143
10144    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
10145    possible remainder.
10146
10147    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
10148    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
10149    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
10150    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
10151    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
10152    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
10153    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
10154    sort that would be valid is changing
10155
10156      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
10157
10158    divided by 8 to
10159
10160      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
10161
10162    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
10163    transformed version).  */
10164
10165 static int
10166 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
10167 {
10168   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
10169     return 1;
10170
10171   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
10172     return 0;
10173
10174   switch (TREE_CODE (top))
10175     {
10176     case BIT_AND_EXPR:
10177       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
10178          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
10179       if (!integer_pow2p (bottom))
10180         return 0;
10181       /* FALLTHRU */
10182
10183     case MULT_EXPR:
10184       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10185               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10186
10187     case PLUS_EXPR:
10188     case MINUS_EXPR:
10189       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10190               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10191
10192     case LSHIFT_EXPR:
10193       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
10194         {
10195           tree op1, t1;
10196
10197           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
10198           /* const_binop may not detect overflow correctly,
10199              so check for it explicitly here.  */
10200           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
10201               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
10202               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10203               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
10204                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
10205                                                        size_one_node,
10206                                                        op1, 0)))
10207               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
10208             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
10209         }
10210       return 0;
10211
10212     case NOP_EXPR:
10213       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
10214       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
10215           || (TYPE_PRECISION (type)
10216               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
10217         return 0;
10218
10219       /* .. fall through ...  */
10220
10221     case SAVE_EXPR:
10222       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
10223
10224     case INTEGER_CST:
10225       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
10226           || (TYPE_UNSIGNED (type)
10227               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
10228                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
10229         return 0;
10230       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
10231                                          top, bottom, 0));
10232
10233     default:
10234       return 0;
10235     }
10236 }
10237
10238 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
10239
10240 int
10241 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
10242 {
10243   switch (TREE_CODE (t))
10244     {
10245     case ABS_EXPR:
10246       return 1;
10247
10248     case INTEGER_CST:
10249       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
10250
10251     case REAL_CST:
10252       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
10253
10254     case PLUS_EXPR:
10255       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10256         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10257                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10258
10259       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10260          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
10261       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10262           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10263           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10264         {
10265           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10266           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10267           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10268               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10269             {
10270               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
10271                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
10272               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10273             }
10274         }
10275       break;
10276
10277     case MULT_EXPR:
10278       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10279         {
10280           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
10281           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
10282             return 1;
10283           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10284                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10285         }
10286
10287       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10288          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
10289       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10290           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10291           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10292         {
10293           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10294           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10295           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10296               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10297             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
10298                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10299         }
10300       return 0;
10301
10302     case TRUNC_DIV_EXPR:
10303     case CEIL_DIV_EXPR:
10304     case FLOOR_DIV_EXPR:
10305     case ROUND_DIV_EXPR:
10306       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10307              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10308
10309     case TRUNC_MOD_EXPR:
10310     case CEIL_MOD_EXPR:
10311     case FLOOR_MOD_EXPR:
10312     case ROUND_MOD_EXPR:
10313       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10314
10315     case RDIV_EXPR:
10316       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10317              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10318
10319     case BIT_AND_EXPR:
10320       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10321              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10322     case BIT_IOR_EXPR:
10323     case BIT_XOR_EXPR:
10324       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10325              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10326
10327     case NOP_EXPR:
10328       {
10329         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10330         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10331
10332         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
10333           {
10334             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10335               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10336             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10337               {
10338                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
10339                   return 1;
10340                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10341               }
10342           }
10343         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
10344           {
10345             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
10346               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
10347             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
10348               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
10349                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
10350           }
10351       }
10352       break;
10353
10354     case COND_EXPR:
10355       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10356         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
10357     case COMPOUND_EXPR:
10358       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10359     case MIN_EXPR:
10360       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10361         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10362     case MAX_EXPR:
10363       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10364         || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10365     case MODIFY_EXPR:
10366       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10367     case BIND_EXPR:
10368       return tree_expr_nonnegative_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)));
10369     case SAVE_EXPR:
10370       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10371     case NON_LVALUE_EXPR:
10372       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10373     case FLOAT_EXPR:
10374       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10375
10376     case TARGET_EXPR:
10377       {
10378         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
10379         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
10380
10381         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
10382            that will be assigned to the slot.  */
10383         if (!VOID_TYPE_P (t))
10384           return tree_expr_nonnegative_p (t);
10385
10386         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
10387            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
10388         while (1)
10389           {
10390             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
10391               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
10392             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
10393                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
10394               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
10395             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
10396               t = expr_last (t);
10397             else
10398               break;
10399           }
10400         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
10401             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
10402           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10403
10404         return 0;
10405       }
10406
10407     case CALL_EXPR:
10408       {
10409         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
10410         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
10411         if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
10412           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
10413             {
10414 #define CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FN) \
10415   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##F: case BUILT_IN_FN##L:
10416 #define CASE_BUILTIN_I(BUILT_IN_FN) \
10417   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##L: case BUILT_IN_FN##LL:
10418
10419             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOS)
10420             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOSH)
10421             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CABS)
10422             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COSH)
10423             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERFC)
10424             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP)
10425             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP10)
10426             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP2)
10427             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FABS)
10428             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FDIM)
10429             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FREXP)
10430             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_HYPOT)
10431             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW10)
10432             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_FFS)
10433             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_PARITY)
10434             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_POPCOUNT)
10435               /* Always true.  */
10436               return 1;
10437
10438             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SQRT)
10439               /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
10440               if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
10441                 return 1;
10442               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10443
10444             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ASINH)
10445             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATAN)
10446             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATANH)
10447             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CBRT)
10448             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CEIL)
10449             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERF)
10450             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXPM1)
10451             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FLOOR)
10452             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMOD)
10453             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LDEXP)
10454             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLRINT)
10455             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLROUND)
10456             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LRINT)
10457             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LROUND)
10458             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_MODF)
10459             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_NEARBYINT)
10460             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW)
10461             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_RINT)
10462             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ROUND)
10463             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SIGNBIT)
10464             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SINH)
10465             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TANH)
10466             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TRUNC)
10467               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
10468               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
10469
10470             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMAX)
10471               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
10472               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10473                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10474
10475             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMIN)
10476               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
10477               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
10478                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10479
10480             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COPYSIGN)
10481               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
10482               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
10483
10484             default:
10485               break;
10486 #undef CASE_BUILTIN_F
10487 #undef CASE_BUILTIN_I
10488             }
10489       }
10490
10491       /* ... fall through ...  */
10492
10493     default:
10494       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
10495         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
10496         return 1;
10497     }
10498
10499   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
10500   return 0;
10501 }
10502
10503 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
10504    For floating point we further ensure that T is not denormal.
10505    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.  */
10506
10507 static bool
10508 tree_expr_nonzero_p (tree t)
10509 {
10510   tree type = TREE_TYPE (t);
10511
10512   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
10513   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
10514     return false;
10515
10516   switch (TREE_CODE (t))
10517     {
10518     case ABS_EXPR:
10519       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10520         return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10521
10522     case INTEGER_CST:
10523       /* We used to test for !integer_zerop here.  This does not work correctly
10524          if TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t).  */
10525       return (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0
10526               || TREE_INT_CST_HIGH (t) != 0);
10527
10528     case PLUS_EXPR:
10529       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10530         {
10531           /* With the presence of negative values it is hard
10532              to say something.  */
10533           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10534               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10535             return false;
10536           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
10537           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10538                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10539         }
10540       break;
10541
10542     case MULT_EXPR:
10543       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
10544         {
10545           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10546                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10547         }
10548       break;
10549
10550     case NOP_EXPR:
10551       {
10552         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10553         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10554
10555         return (TYPE_PRECISION (inner_type) >= TYPE_PRECISION (outer_type)
10556                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
10557       }
10558       break;
10559
10560    case ADDR_EXPR:
10561       {
10562         tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (t, 0));
10563
10564         if (!base)
10565           return false;
10566
10567         /* Weak declarations may link to NULL.  */
10568         if (DECL_P (base))
10569           return !DECL_WEAK (base);
10570
10571         /* Constants are never weak.  */
10572         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
10573           return true;
10574
10575         return false;
10576       }
10577
10578     case COND_EXPR:
10579       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10580               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
10581
10582     case MIN_EXPR:
10583       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10584               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
10585
10586     case MAX_EXPR:
10587       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
10588         {
10589           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
10590           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10591             return true;
10592
10593           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
10594           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10595         }
10596       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
10597       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10598                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
10599         return true;
10600       break;
10601
10602     case COMPOUND_EXPR:
10603     case MODIFY_EXPR:
10604     case BIND_EXPR:
10605       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10606
10607     case SAVE_EXPR:
10608     case NON_LVALUE_EXPR:
10609       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10610
10611     case BIT_IOR_EXPR:
10612       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10613              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10614
10615     default:
10616       break;
10617     }
10618   return false;
10619 }
10620
10621 /* See if we are applying CODE, a relational to the highest or lowest
10622    possible integer of TYPE.  If so, then the result is a compile
10623    time constant.  */
10624
10625 static tree
10626 fold_relational_hi_lo (enum tree_code *code_p, const tree type, tree *op0_p,
10627                        tree *op1_p)
10628 {
10629   tree op0 = *op0_p;
10630   tree op1 = *op1_p;
10631   enum tree_code code = *code_p;
10632   int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op1)));
10633
10634   if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10635       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (op1)
10636       && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
10637       && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))
10638           || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (op1))))
10639     {
10640       unsigned HOST_WIDE_INT signed_max;
10641       unsigned HOST_WIDE_INT max, min;
10642
10643       signed_max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)) - 1;
10644
10645       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1)))
10646         {
10647           max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
10648           min = 0;
10649         }
10650       else
10651         {
10652           max = signed_max;
10653           min = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
10654         }
10655
10656       if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10657           && TREE_INT_CST_LOW (op1) == max)
10658         switch (code)
10659           {
10660           case GT_EXPR:
10661             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
10662
10663           case GE_EXPR:
10664             *code_p = EQ_EXPR;
10665             break;
10666           case LE_EXPR:
10667             return omit_one_operand (type, integer_one_node, op0);
10668
10669           case LT_EXPR:
10670             *code_p = NE_EXPR;
10671             break;
10672
10673           /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
10674              reached because of  previous transformations.  */
10675
10676           default:
10677             break;
10678           }
10679       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10680                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == max - 1)
10681         switch (code)
10682           {
10683           case GT_EXPR:
10684             *code_p = EQ_EXPR;
10685             *op1_p = const_binop (PLUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10686             break;
10687           case LE_EXPR:
10688             *code_p = NE_EXPR;
10689             *op1_p = const_binop (PLUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10690             break;
10691           default:
10692             break;
10693           }
10694       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == (min ? -1 : 0)
10695                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == min)
10696        switch (code)
10697           {
10698           case LT_EXPR:
10699             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
10700
10701           case LE_EXPR:
10702             *code_p = EQ_EXPR;
10703             break;
10704
10705           case GE_EXPR:
10706             return omit_one_operand (type, integer_one_node, op0);
10707
10708           case GT_EXPR:
10709             *code_p = NE_EXPR;
10710             break;
10711
10712           default:
10713             break;
10714           }
10715       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == (min ? -1 : 0)
10716                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == min + 1)
10717         switch (code)
10718           {
10719           case GE_EXPR:
10720             *code_p = NE_EXPR;
10721             *op1_p = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10722             break;
10723           case LT_EXPR:
10724             *code_p = EQ_EXPR;
10725             *op1_p = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10726             break;
10727           default:
10728             break;
10729           }
10730
10731       else if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10732                && TREE_INT_CST_LOW (op1) == signed_max
10733                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op1))
10734                /* signed_type does not work on pointer types.  */
10735                && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (op1)))
10736         {
10737           /* The following case also applies to X < signed_max+1
10738              and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
10739           if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
10740             {
10741               tree st0, st1, exp, retval;
10742               st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (op0));
10743               st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (op1));
10744
10745               exp = build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
10746                             type,
10747                             fold_convert (st0, op0),
10748                             fold_convert (st1, integer_zero_node));
10749
10750               retval = fold_binary_to_constant (TREE_CODE (exp),
10751                                                 TREE_TYPE (exp),
10752                                                 TREE_OPERAND (exp, 0),
10753                                                 TREE_OPERAND (exp, 1));
10754
10755               /* If we are in gimple form, then returning EXP would create
10756                  non-gimple expressions.  Clearing it is safe and insures
10757                  we do not allow a non-gimple expression to escape.  */
10758               if (in_gimple_form)
10759                 exp = NULL;
10760
10761               return (retval ? retval : exp);
10762             }
10763         }
10764     }
10765
10766   return NULL_TREE;
10767 }
10768
10769
10770 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
10771    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
10772    OP0 or OP1.
10773
10774    If the expression could be simplified to a constant, then return
10775    the constant.  If the expression would not be simplified to a
10776    constant, then return NULL_TREE.
10777
10778    Note this is primarily designed to be called after gimplification
10779    of the tree structures and when at least one operand is a constant.
10780    As a result of those simplifying assumptions this routine is far
10781    simpler than the generic fold routine.  */
10782
10783 tree
10784 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
10785 {
10786   int wins = 1;
10787   tree subop0;
10788   tree subop1;
10789   tree tem;
10790
10791   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
10792      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
10793   if (commutative_tree_code (code)
10794       && (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST))
10795     {
10796       tem = op0;
10797       op0 = op1;
10798       op1 = tem;
10799     }
10800
10801   /* If either operand is a complex type, extract its real component.  */
10802   if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
10803     subop0 = TREE_REALPART (op0);
10804   else
10805     subop0 = op0;
10806
10807   if (TREE_CODE (op1) == COMPLEX_CST)
10808     subop1 = TREE_REALPART (op1);
10809   else
10810     subop1 = op1;
10811
10812   /* Note if either argument is not a real or integer constant.
10813      With a few exceptions, simplification is limited to cases
10814      where both arguments are constants.  */
10815   if ((TREE_CODE (subop0) != INTEGER_CST
10816        && TREE_CODE (subop0) != REAL_CST)
10817       || (TREE_CODE (subop1) != INTEGER_CST
10818           && TREE_CODE (subop1) != REAL_CST))
10819     wins = 0;
10820
10821   switch (code)
10822     {
10823     case PLUS_EXPR:
10824       /* (plus (address) (const_int)) is a constant.  */
10825       if (TREE_CODE (op0) == PLUS_EXPR
10826           && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10827           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == ADDR_EXPR
10828               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == NOP_EXPR
10829                   && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 0))
10830                       == ADDR_EXPR)))
10831           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
10832         {
10833           return build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0),
10834                          const_binop (PLUS_EXPR, op1,
10835                                       TREE_OPERAND (op0, 1), 0));
10836         }
10837     case BIT_XOR_EXPR:
10838
10839     binary:
10840       if (!wins)
10841         return NULL_TREE;
10842
10843       /* Both arguments are constants.  Simplify.  */
10844       tem = const_binop (code, op0, op1, 0);
10845       if (tem != NULL_TREE)
10846         {
10847           /* The return value should always have the same type as
10848              the original expression.  */
10849           if (TREE_TYPE (tem) != type)
10850             tem = fold_convert (type, tem);
10851
10852           return tem;
10853         }
10854       return NULL_TREE;
10855
10856     case MINUS_EXPR:
10857       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
10858          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
10859          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
10860          Also note that operand_equal_p is always false if an
10861          operand is volatile.  */
10862       if (! FLOAT_TYPE_P (type) && operand_equal_p (op0, op1, 0))
10863         return fold_convert (type, integer_zero_node);
10864
10865       goto binary;
10866
10867     case MULT_EXPR:
10868     case BIT_AND_EXPR:
10869       /* Special case multiplication or bitwise AND where one argument
10870          is zero.  */
10871       if (! FLOAT_TYPE_P (type) && integer_zerop (op1))
10872         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10873       else
10874         if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))
10875             && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))
10876             && real_zerop (op1))
10877           return omit_one_operand (type, op1, op0);
10878
10879       goto binary;
10880
10881     case BIT_IOR_EXPR:
10882       /* Special case when we know the result will be all ones.  */
10883       if (integer_all_onesp (op1))
10884         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10885
10886       goto binary;
10887
10888     case TRUNC_DIV_EXPR:
10889     case ROUND_DIV_EXPR:
10890     case FLOOR_DIV_EXPR:
10891     case CEIL_DIV_EXPR:
10892     case EXACT_DIV_EXPR:
10893     case TRUNC_MOD_EXPR:
10894     case ROUND_MOD_EXPR:
10895     case FLOOR_MOD_EXPR:
10896     case CEIL_MOD_EXPR:
10897     case RDIV_EXPR:
10898       /* Division by zero is undefined.  */
10899       if (integer_zerop (op1))
10900         return NULL_TREE;
10901
10902       if (TREE_CODE (op1) == REAL_CST
10903           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op1)))
10904           && real_zerop (op1))
10905         return NULL_TREE;
10906
10907       goto binary;
10908
10909     case MIN_EXPR:
10910       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10911           && operand_equal_p (op1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
10912         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10913
10914       goto binary;
10915
10916     case MAX_EXPR:
10917       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
10918           && TYPE_MAX_VALUE (type)
10919           && operand_equal_p (op1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
10920         return omit_one_operand (type, op1, op0);
10921
10922       goto binary;
10923
10924     case RSHIFT_EXPR:
10925       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
10926       if (integer_all_onesp (op0) && ! TYPE_UNSIGNED (type))
10927         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10928       /* ... fall through ...  */
10929
10930     case LSHIFT_EXPR:
10931       if (integer_zerop (op0))
10932         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10933
10934       /* Since negative shift count is not well-defined, don't
10935          try to compute it in the compiler.  */
10936       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (op1) < 0)
10937         return NULL_TREE;
10938
10939       goto binary;
10940
10941     case LROTATE_EXPR:
10942     case RROTATE_EXPR:
10943       /* -1 rotated either direction by any amount is still -1.  */
10944       if (integer_all_onesp (op0))
10945         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10946
10947       /* 0 rotated either direction by any amount is still zero.  */
10948       if (integer_zerop (op0))
10949         return omit_one_operand (type, op0, op1);
10950
10951       goto binary;
10952
10953     case COMPLEX_EXPR:
10954       if (wins)
10955         return build_complex (type, op0, op1);
10956       return NULL_TREE;
10957
10958     case LT_EXPR:
10959     case LE_EXPR:
10960     case GT_EXPR:
10961     case GE_EXPR:
10962     case EQ_EXPR:
10963     case NE_EXPR:
10964       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
10965       if ((TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST
10966            && TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
10967           || (TREE_CODE (op0) == REAL_CST
10968               && TREE_CODE (op0) != REAL_CST))
10969         {
10970           tree temp;
10971
10972           temp = op0;
10973           op0 = op1;
10974           op1 = temp;
10975           code = swap_tree_comparison (code);
10976         }
10977
10978       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
10979          This transformation affects the cases which are handled in later
10980          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
10981       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
10982           && TREE_CODE (op0) != INTEGER_CST
10983           && tree_int_cst_sgn (op1) > 0)
10984         {
10985           switch (code)
10986             {
10987             case GE_EXPR:
10988               code = GT_EXPR;
10989               op1 = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10990               break;
10991
10992             case LT_EXPR:
10993               code = LE_EXPR;
10994               op1 = const_binop (MINUS_EXPR, op1, integer_one_node, 0);
10995               break;
10996
10997             default:
10998               break;
10999             }
11000         }
11001
11002       tem = fold_relational_hi_lo (&code, type, &op0, &op1);
11003       if (tem)
11004         return tem;
11005
11006       /* Fall through.  */
11007
11008     case ORDERED_EXPR:
11009     case UNORDERED_EXPR:
11010     case UNLT_EXPR:
11011     case UNLE_EXPR:
11012     case UNGT_EXPR:
11013     case UNGE_EXPR:
11014     case UNEQ_EXPR:
11015     case LTGT_EXPR:
11016       if (!wins)
11017         return NULL_TREE;
11018
11019       return fold_relational_const (code, type, op0, op1);
11020
11021     case RANGE_EXPR:
11022       /* This could probably be handled.  */
11023       return NULL_TREE;
11024
11025     case TRUTH_AND_EXPR:
11026       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
11027          must be evaluated.  */
11028       if (integer_zerop (op1))
11029         return omit_one_operand (type, op1, op0);
11030       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
11031          case will be handled here.  */
11032       if (integer_zerop (op0))
11033         return omit_one_operand (type, op0, op1);
11034       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11035         return constant_boolean_node (true, type);
11036       return NULL_TREE;
11037
11038     case TRUTH_OR_EXPR:
11039       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
11040          evaluate first arg.  */
11041       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (op1))
11042         return omit_one_operand (type, op1, op0);
11043       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
11044          TRUTH_OR_EXPR.  */
11045       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (op0))
11046         return omit_one_operand (type, op0, op1);
11047       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11048         return constant_boolean_node (false, type);
11049       return NULL_TREE;
11050
11051     case TRUTH_XOR_EXPR:
11052       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11053         {
11054           int x = ! integer_zerop (op0) ^ ! integer_zerop (op1);
11055           return constant_boolean_node (x, type);
11056         }
11057       return NULL_TREE;
11058
11059     default:
11060       return NULL_TREE;
11061     }
11062 }
11063
11064 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
11065    attempt to fold the expression to a constant without modifying
11066    TYPE or OP0.
11067
11068    If the expression could be simplified to a constant, then return
11069    the constant.  If the expression would not be simplified to a
11070    constant, then return NULL_TREE.
11071
11072    Note this is primarily designed to be called after gimplification
11073    of the tree structures and when op0 is a constant.  As a result
11074    of those simplifying assumptions this routine is far simpler than
11075    the generic fold routine.  */
11076
11077 tree
11078 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
11079 {
11080   /* Make sure we have a suitable constant argument.  */
11081   if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
11082     {
11083       tree subop;
11084
11085       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
11086         subop = TREE_REALPART (op0);
11087       else
11088         subop = op0;
11089
11090       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
11091         return NULL_TREE;
11092     }
11093
11094   switch (code)
11095     {
11096     case NOP_EXPR:
11097     case FLOAT_EXPR:
11098     case CONVERT_EXPR:
11099     case FIX_TRUNC_EXPR:
11100     case FIX_FLOOR_EXPR:
11101     case FIX_CEIL_EXPR:
11102       return fold_convert_const (code, type, op0);
11103
11104     case NEGATE_EXPR:
11105       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
11106         return fold_negate_const (op0, type);
11107       else
11108         return NULL_TREE;
11109
11110     case ABS_EXPR:
11111       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
11112         return fold_abs_const (op0, type);
11113       else
11114         return NULL_TREE;
11115
11116     case BIT_NOT_EXPR:
11117       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST)
11118         return fold_not_const (op0, type);
11119       else
11120         return NULL_TREE;
11121
11122     case REALPART_EXPR:
11123       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
11124         return TREE_REALPART (op0);
11125       else
11126         return NULL_TREE;
11127
11128     case IMAGPART_EXPR:
11129       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST)
11130         return TREE_IMAGPART (op0);
11131       else
11132         return NULL_TREE;
11133
11134     case CONJ_EXPR:
11135       if (TREE_CODE (op0) == COMPLEX_CST
11136           && TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == COMPLEX_TYPE)
11137         return build_complex (type, TREE_REALPART (op0),
11138                               negate_expr (TREE_IMAGPART (op0)));
11139       return NULL_TREE;
11140
11141     default:
11142       return NULL_TREE;
11143     }
11144 }
11145
11146 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
11147    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
11148    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
11149
11150 tree
11151 fold_read_from_constant_string (tree exp)
11152 {
11153   if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
11154     {
11155       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
11156       tree index;
11157       tree string;
11158
11159       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
11160         string = string_constant (exp1, &index);
11161       else
11162         {
11163           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
11164           index = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
11165
11166           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
11167
11168              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
11169              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
11170              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
11171              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
11172              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Opps!)  */
11173           if (! integer_zerop (low_bound))
11174             index = size_diffop (index, fold_convert (sizetype, low_bound));
11175
11176           string = exp1;
11177         }
11178
11179       if (string
11180           && TREE_TYPE (exp) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))
11181           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
11182           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
11183           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
11184           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
11185               == MODE_INT)
11186           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
11187         return fold_convert (TREE_TYPE (exp),
11188                              build_int_cst (NULL_TREE,
11189                                             (TREE_STRING_POINTER (string)
11190                                              [TREE_INT_CST_LOW (index)])));
11191     }
11192   return NULL;
11193 }
11194
11195 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
11196    an integer constant or real constant.
11197
11198    TYPE is the type of the result.  */
11199
11200 static tree
11201 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
11202 {
11203   tree t = NULL_TREE;
11204
11205   switch (TREE_CODE (arg0))
11206     {
11207     case INTEGER_CST:
11208       {
11209         unsigned HOST_WIDE_INT low;
11210         HOST_WIDE_INT high;
11211         int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11212                                    TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11213                                    &low, &high);
11214         t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11215         t = force_fit_type (t, 1,
11216                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
11217                             && !TYPE_UNSIGNED (type),
11218                             TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11219         break;
11220       }
11221
11222     case REAL_CST:
11223       t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11224       break;
11225
11226     default:
11227       gcc_unreachable ();
11228     }
11229
11230   return t;
11231 }
11232
11233 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
11234    an integer constant or real constant.
11235
11236    TYPE is the type of the result.  */
11237
11238 tree
11239 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
11240 {
11241   tree t = NULL_TREE;
11242
11243   switch (TREE_CODE (arg0))
11244     {
11245     case INTEGER_CST:
11246       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
11247          the same as the ordinary value.  */
11248       if (TYPE_UNSIGNED (type))
11249         t = arg0;
11250       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
11251       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
11252         t = arg0;
11253       /* If the value is negative, then the absolute value is
11254          its negation.  */
11255       else
11256         {
11257           unsigned HOST_WIDE_INT low;
11258           HOST_WIDE_INT high;
11259           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11260                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11261                                      &low, &high);
11262           t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11263           t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg0),
11264                               TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11265         }
11266       break;
11267
11268     case REAL_CST:
11269       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
11270         t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11271       else
11272         t =  arg0;
11273       break;
11274
11275     default:
11276       gcc_unreachable ();
11277     }
11278
11279   return t;
11280 }
11281
11282 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
11283    constant.  TYPE is the type of the result.  */
11284
11285 static tree
11286 fold_not_const (tree arg0, tree type)
11287 {
11288   tree t = NULL_TREE;
11289
11290   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
11291
11292   t = build_int_cst_wide (type,
11293                           ~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11294                           ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
11295   t = force_fit_type (t, 0, TREE_OVERFLOW (arg0),
11296                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11297
11298   return t;
11299 }
11300
11301 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
11302    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
11303    relational operation.  If the result is not a compile time
11304    constant, then return NULL_TREE.  */
11305
11306 static tree
11307 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11308 {
11309   int result, invert;
11310
11311   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
11312      known to be a constant.  */
11313
11314   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
11315     {
11316       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
11317       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
11318
11319       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
11320       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
11321         {
11322           switch (code)
11323             {
11324             case EQ_EXPR:
11325             case ORDERED_EXPR:
11326               result = 0;
11327               break;
11328
11329             case NE_EXPR:
11330             case UNORDERED_EXPR:
11331             case UNLT_EXPR:
11332             case UNLE_EXPR:
11333             case UNGT_EXPR:
11334             case UNGE_EXPR:
11335             case UNEQ_EXPR:
11336               result = 1;
11337               break;
11338
11339             case LT_EXPR:
11340             case LE_EXPR:
11341             case GT_EXPR:
11342             case GE_EXPR:
11343             case LTGT_EXPR:
11344               if (flag_trapping_math)
11345                 return NULL_TREE;
11346               result = 0;
11347               break;
11348
11349             default:
11350               gcc_unreachable ();
11351             }
11352
11353           return constant_boolean_node (result, type);
11354         }
11355
11356       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
11357     }
11358
11359   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
11360
11361      To compute GT, swap the arguments and do LT.
11362      To compute GE, do LT and invert the result.
11363      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
11364      To compute NE, do EQ and invert the result.
11365
11366      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
11367
11368   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11369     {
11370       tree tem = op0;
11371       op0 = op1;
11372       op1 = tem;
11373       code = swap_tree_comparison (code);
11374     }
11375
11376   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
11377      have already handled the one case that it matters.  */
11378
11379   invert = 0;
11380   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
11381     {
11382       invert = 1;
11383       code = invert_tree_comparison (code, false);
11384     }
11385
11386   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
11387      Otherwise return T.  */
11388   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11389     {
11390       if (code == EQ_EXPR)
11391         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
11392       else if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
11393         result = INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1);
11394       else
11395         result = INT_CST_LT (op0, op1);
11396     }
11397   else
11398     return NULL_TREE;
11399
11400   if (invert)
11401     result ^= 1;
11402   return constant_boolean_node (result, type);
11403 }
11404
11405 /* Build an expression for the a clean point containing EXPR with type TYPE.
11406    Don't build a cleanup point expression for EXPR which don't have side
11407    effects.  */
11408
11409 tree
11410 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
11411 {
11412   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
11413      it with a cleanup point expression.  */
11414   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
11415     return expr;
11416
11417   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
11418      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
11419      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
11420      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
11421      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
11422   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
11423     {
11424       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
11425       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11426         return expr;
11427       op = TREE_OPERAND (op, 1);
11428       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11429         return expr;
11430     }
11431
11432   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
11433 }
11434
11435 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF to
11436    avoid confusing the gimplify process.  */
11437
11438 tree
11439 build_fold_addr_expr_with_type (tree t, tree ptrtype)
11440 {
11441   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
11442   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
11443     t = TREE_OPERAND (t, 0);
11444
11445   /* Note: doesn't apply to ALIGN_INDIRECT_REF */
11446   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
11447       || TREE_CODE (t) == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
11448     {
11449       t = TREE_OPERAND (t, 0);
11450       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
11451         t = build1 (NOP_EXPR, ptrtype, t);
11452     }
11453   else
11454     {
11455       tree base = t;
11456
11457       while (handled_component_p (base))
11458         base = TREE_OPERAND (base, 0);
11459       if (DECL_P (base))
11460         TREE_ADDRESSABLE (base) = 1;
11461
11462       t = build1 (ADDR_EXPR, ptrtype, t);
11463     }
11464
11465   return t;
11466 }
11467
11468 tree
11469 build_fold_addr_expr (tree t)
11470 {
11471   return build_fold_addr_expr_with_type (t, build_pointer_type (TREE_TYPE (t)));
11472 }
11473
11474 /* Given a pointer value T, return a simplified version of an indirection
11475    through T, or NULL_TREE if no simplification is possible.  */
11476
11477 static tree
11478 fold_indirect_ref_1 (tree t)
11479 {
11480   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
11481   tree sub = t;
11482   tree subtype;
11483
11484   STRIP_NOPS (sub);
11485   subtype = TREE_TYPE (sub);
11486   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
11487     return NULL_TREE;
11488
11489   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
11490     {
11491       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
11492       tree optype = TREE_TYPE (op);
11493       /* *&p => p */
11494       if (lang_hooks.types_compatible_p (type, optype))
11495         return op;
11496       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
11497       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
11498                && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (optype)))
11499         {
11500           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
11501           tree min_val = size_zero_node;
11502           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11503             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11504           return build4 (ARRAY_REF, type, op, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11505         }
11506     }
11507
11508   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
11509   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
11510       && lang_hooks.types_compatible_p (type, TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype))))
11511     {
11512       tree type_domain;
11513       tree min_val = size_zero_node;
11514       sub = build_fold_indirect_ref (sub);
11515       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
11516       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11517         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11518       return build4 (ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11519     }
11520
11521   return NULL_TREE;
11522 }
11523
11524 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
11525    cases.  */
11526
11527 tree
11528 build_fold_indirect_ref (tree t)
11529 {
11530   tree sub = fold_indirect_ref_1 (t);
11531
11532   if (sub)
11533     return sub;
11534   else
11535     return build1 (INDIRECT_REF, TREE_TYPE (TREE_TYPE (t)), t);
11536 }
11537
11538 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
11539
11540 tree
11541 fold_indirect_ref (tree t)
11542 {
11543   tree sub = fold_indirect_ref_1 (TREE_OPERAND (t, 0));
11544
11545   if (sub)
11546     return sub;
11547   else
11548     return t;
11549 }
11550
11551 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
11552    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
11553    the same as the original expression.  */
11554
11555 tree
11556 fold_ignored_result (tree t)
11557 {
11558   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
11559     return integer_zero_node;
11560
11561   for (;;)
11562     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
11563       {
11564       case tcc_unary:
11565         t = TREE_OPERAND (t, 0);
11566         break;
11567
11568       case tcc_binary:
11569       case tcc_comparison:
11570         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11571           t = TREE_OPERAND (t, 0);
11572         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
11573           t = TREE_OPERAND (t, 1);
11574         else
11575           return t;
11576         break;
11577
11578       case tcc_expression:
11579         switch (TREE_CODE (t))
11580           {
11581           case COMPOUND_EXPR:
11582             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11583               return t;
11584             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11585             break;
11586
11587           case COND_EXPR:
11588             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
11589                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
11590               return t;
11591             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11592             break;
11593
11594           default:
11595             return t;
11596           }
11597         break;
11598
11599       default:
11600         return t;
11601       }
11602 }
11603
11604 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.
11605    This can only be applied to objects of a sizetype.  */
11606
11607 tree
11608 round_up (tree value, int divisor)
11609 {
11610   tree div = NULL_TREE;
11611
11612   gcc_assert (divisor > 0);
11613   if (divisor == 1)
11614     return value;
11615
11616   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11617      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11618      because in that case, this check is more expensive than just
11619      doing it.  */
11620   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11621     {
11622       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11623
11624       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11625         return value;
11626     }
11627
11628   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11629   if (divisor == (divisor & -divisor))
11630     {
11631       tree t;
11632
11633       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
11634       value = size_binop (PLUS_EXPR, value, t);
11635       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11636       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11637     }
11638   else
11639     {
11640       if (!div)
11641         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11642       value = size_binop (CEIL_DIV_EXPR, value, div);
11643       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11644     }
11645
11646   return value;
11647 }
11648
11649 /* Likewise, but round down.  */
11650
11651 tree
11652 round_down (tree value, int divisor)
11653 {
11654   tree div = NULL_TREE;
11655
11656   gcc_assert (divisor > 0);
11657   if (divisor == 1)
11658     return value;
11659
11660   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11661      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11662      because in that case, this check is more expensive than just
11663      doing it.  */
11664   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11665     {
11666       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11667
11668       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11669         return value;
11670     }
11671
11672   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11673   if (divisor == (divisor & -divisor))
11674     {
11675       tree t;
11676
11677       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11678       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11679     }
11680   else
11681     {
11682       if (!div)
11683         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11684       value = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
11685       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11686     }
11687
11688   return value;
11689 }
11690
11691 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
11692    extracts the information about the offset of the access, storing it
11693    to PBITPOS and POFFSET.  */
11694
11695 static tree
11696 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
11697                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
11698 {
11699   tree core;
11700   enum machine_mode mode;
11701   int unsignedp, volatilep;
11702   HOST_WIDE_INT bitsize;
11703
11704   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
11705     {
11706       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
11707                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
11708                                   false);
11709
11710       if (TREE_CODE (core) == INDIRECT_REF)
11711         core = TREE_OPERAND (core, 0);
11712     }
11713   else
11714     {
11715       core = exp;
11716       *pbitpos = 0;
11717       *poffset = NULL_TREE;
11718     }
11719
11720   return core;
11721 }
11722
11723 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
11724    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
11725
11726 bool
11727 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
11728 {
11729   tree core1, core2;
11730   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
11731   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
11732
11733   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
11734   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
11735
11736   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
11737       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
11738       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
11739     return false;
11740
11741   if (toffset1 && toffset2)
11742     {
11743       type = TREE_TYPE (toffset1);
11744       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
11745         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
11746
11747       tdiff = fold (build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2));
11748       if (!host_integerp (tdiff, 0))
11749         return false;
11750
11751       *diff = tree_low_cst (tdiff, 0);
11752     }
11753   else if (toffset1 || toffset2)
11754     {
11755       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
11756          be a constant.  */
11757       return false;
11758     }
11759   else
11760     *diff = 0;
11761
11762   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
11763   return true;
11764 }
11765
11766 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
11767    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
11768    is possible.  */
11769
11770 tree
11771 fold_strip_sign_ops (tree exp)
11772 {
11773   tree arg0, arg1;
11774
11775   switch (TREE_CODE (exp))
11776     {
11777     case ABS_EXPR:
11778     case NEGATE_EXPR:
11779       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11780       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
11781
11782     case MULT_EXPR:
11783     case RDIV_EXPR:
11784       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))))
11785         return NULL_TREE;
11786       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11787       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
11788       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
11789         return fold (build2 (TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
11790                              arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
11791                              arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1)));
11792       break;
11793
11794     default:
11795       break;
11796     }
11797   return NULL_TREE;
11798 }
11799