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, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA
  20 02110-1301, USA.  */
  21
  22 /*@@ This file should be rewritten to use an arbitrary precision
  23   @@ representation for "struct tree_int_cst" and "struct tree_real_cst".
  24   @@ Perhaps the routines could also be used for bc/dc, and made a lib.
  25   @@ The routines that translate from the ap rep should
  26   @@ warn if precision et. al. is lost.
  27   @@ This would also make life easier when this technology is used
  28   @@ for cross-compilers.  */
  29
  30 /* The entry points in this file are fold, size_int_wide, size_binop
  31    and force_fit_type.
  32
  33    fold takes a tree as argument and returns a simplified tree.
  34
  35    size_binop takes a tree code for an arithmetic operation
  36    and two operands that are trees, and produces a tree for the
  37    result, assuming the type comes from `sizetype'.
  38
  39    size_int takes an integer value, and creates a tree constant
  40    with type from `sizetype'.
  41
  42    force_fit_type takes a constant, an overflowable flag and prior
  43    overflow indicators.  It forces the value to fit the type and sets
  44    TREE_OVERFLOW and TREE_CONSTANT_OVERFLOW as appropriate.  */
  45
  46 #include "config.h"
  47 #include "system.h"
  48 #include "coretypes.h"
  49 #include "tm.h"
  50 #include "flags.h"
  51 #include "tree.h"
  52 #include "real.h"
  53 #include "rtl.h"
  54 #include "expr.h"
  55 #include "tm_p.h"
  56 #include "toplev.h"
  57 #include "ggc.h"
  58 #include "hashtab.h"
  59 #include "langhooks.h"
  60 #include "md5.h"
  61
  62 /* The following constants represent a bit based encoding of GCC's
  63    comparison operators.  This encoding simplifies transformations
  64    on relational comparison operators, such as AND and OR.  */
  65 enum comparison_code {
  66   COMPCODE_FALSE = 0,
  67   COMPCODE_LT = 1,
  68   COMPCODE_EQ = 2,
  69   COMPCODE_LE = 3,
  70   COMPCODE_GT = 4,
  71   COMPCODE_LTGT = 5,
  72   COMPCODE_GE = 6,
  73   COMPCODE_ORD = 7,
  74   COMPCODE_UNORD = 8,
  75   COMPCODE_UNLT = 9,
  76   COMPCODE_UNEQ = 10,
  77   COMPCODE_UNLE = 11,
  78   COMPCODE_UNGT = 12,
  79   COMPCODE_NE = 13,
  80   COMPCODE_UNGE = 14,
  81   COMPCODE_TRUE = 15
  82 };
  83
  84 static void encode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT);
  85 static void decode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *);
  86 static bool negate_mathfn_p (enum built_in_function);
  87 static bool negate_expr_p (tree);
  88 static tree negate_expr (tree);
  89 static tree split_tree (tree, enum tree_code, tree *, tree *, tree *, int);
  90 static tree associate_trees (tree, tree, enum tree_code, tree);
  91 static tree const_binop (enum tree_code, tree, tree, int);
  92 static enum comparison_code comparison_to_compcode (enum tree_code);
  93 static enum tree_code compcode_to_comparison (enum comparison_code);
  94 static tree combine_comparisons (enum tree_code, enum tree_code,
  95                                  enum tree_code, tree, tree, tree);
  96 static int truth_value_p (enum tree_code);
  97 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
  98 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
  99 static tree eval_subst (tree, tree, tree, tree, tree);
 100 static tree pedantic_omit_one_operand (tree, tree, tree);
 101 static tree distribute_bit_expr (enum tree_code, tree, tree, tree);
 102 static tree make_bit_field_ref (tree, tree, int, int, int);
 103 static tree optimize_bit_field_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 104 static tree decode_field_reference (tree, HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *,
 105                                     enum machine_mode *, int *, int *,
 106                                     tree *, tree *);
 107 static int all_ones_mask_p (tree, int);
 108 static tree sign_bit_p (tree, tree);
 109 static int simple_operand_p (tree);
 110 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
 111 static tree make_range (tree, int *, tree *, tree *);
 112 static tree build_range_check (tree, tree, int, tree, tree);
 113 static int merge_ranges (int *, tree *, tree *, int, tree, tree, int, tree,
 114                          tree);
 115 static tree fold_range_test (enum tree_code, tree, tree, tree);
 116 static tree fold_cond_expr_with_comparison (tree, tree, tree, tree);
 117 static tree unextend (tree, int, int, tree);
 118 static tree fold_truthop (enum tree_code, tree, tree, tree);
 119 static tree optimize_minmax_comparison (enum tree_code, tree, tree, tree);
 120 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree);
 121 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree);
 122 static int multiple_of_p (tree, tree, tree);
 123 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code, tree,
 124                                                  tree, tree,
 125                                                  tree, tree, int);
 126 static bool fold_real_zero_addition_p (tree, tree, int);
 127 static tree fold_mathfn_compare (enum built_in_function, enum tree_code,
 128                                  tree, tree, tree);
 129 static tree fold_inf_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 130 static tree fold_div_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 131 static bool reorder_operands_p (tree, tree);
 132 static tree fold_negate_const (tree, tree);
 133 static tree fold_not_const (tree, tree);
 134 static tree fold_relational_const (enum tree_code, tree, tree, tree);
 135
 136 /* We know that A1 + B1 = SUM1, using 2's complement arithmetic and ignoring
 137    overflow.  Suppose A, B and SUM have the same respective signs as A1, B1,
 138    and SUM1.  Then this yields nonzero if overflow occurred during the
 139    addition.
 140
 141    Overflow occurs if A and B have the same sign, but A and SUM differ in
 142    sign.  Use `^' to test whether signs differ, and `< 0' to isolate the
 143    sign.  */
 144 #define OVERFLOW_SUM_SIGN(a, b, sum) ((~((a) ^ (b)) & ((a) ^ (sum))) < 0)
 145 \f
 146 /* To do constant folding on INTEGER_CST nodes requires two-word arithmetic.
 147    We do that by representing the two-word integer in 4 words, with only
 148    HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2 bits stored in each word, as a positive
 149    number.  The value of the word is LOWPART + HIGHPART * BASE.  */
 150
 151 #define LOWPART(x) \
 152   ((x) & (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)) - 1))
 153 #define HIGHPART(x) \
 154   ((unsigned HOST_WIDE_INT) (x) >> HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 155 #define BASE ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 156
 157 /* Unpack a two-word integer into 4 words.
 158    LOW and HI are the integer, as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 159    WORDS points to the array of HOST_WIDE_INTs.  */
 160
 161 static void
 162 encode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT hi)
 163 {
 164   words[0] = LOWPART (low);
 165   words[1] = HIGHPART (low);
 166   words[2] = LOWPART (hi);
 167   words[3] = HIGHPART (hi);
 168 }
 169
 170 /* Pack an array of 4 words into a two-word integer.
 171    WORDS points to the array of words.
 172    The integer is stored into *LOW and *HI as two `HOST_WIDE_INT' pieces.  */
 173
 174 static void
 175 decode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT *low,
 176         HOST_WIDE_INT *hi)
 177 {
 178   *low = words[0] + words[1] * BASE;
 179   *hi = words[2] + words[3] * BASE;
 180 }
 181 \f
 182 /* T is an INT_CST node.  OVERFLOWABLE indicates if we are interested
 183    in overflow of the value, when >0 we are only interested in signed
 184    overflow, for <0 we are interested in any overflow.  OVERFLOWED
 185    indicates whether overflow has already occurred.  CONST_OVERFLOWED
 186    indicates whether constant overflow has already occurred.  We force
 187    T's value to be within range of T's type (by setting to 0 or 1 all
 188    the bits outside the type's range).  We set TREE_OVERFLOWED if,
 189         OVERFLOWED is nonzero,
 190         or OVERFLOWABLE is >0 and signed overflow occurs
 191         or OVERFLOWABLE is <0 and any overflow occurs
 192    We set TREE_CONSTANT_OVERFLOWED if,
 193         CONST_OVERFLOWED is nonzero
 194         or we set TREE_OVERFLOWED.
 195   We return either the original T, or a copy.  */
 196
 197 tree
 198 force_fit_type (tree t, int overflowable,
 199                 bool overflowed, bool overflowed_const)
 200 {
 201   unsigned HOST_WIDE_INT low;
 202   HOST_WIDE_INT high;
 203   unsigned int prec;
 204   int sign_extended_type;
 205
 206   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 207
 208   low = TREE_INT_CST_LOW (t);
 209   high = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 210
 211   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
 212       || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == OFFSET_TYPE)
 213     prec = POINTER_SIZE;
 214   else
 215     prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
 216   /* Size types *are* sign extended.  */
 217   sign_extended_type = (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t))
 218                         || (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
 219                             && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (t))));
 220
 221   /* First clear all bits that are beyond the type's precision.  */
 222
 223   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 224     ;
 225   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 226     high &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 227   else
 228     {
 229       high = 0;
 230       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 231         low &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 232     }
 233
 234   if (!sign_extended_type)
 235     /* No sign extension */;
 236   else if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 237     /* Correct width already.  */;
 238   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 239     {
 240       /* Sign extend top half? */
 241       if (high & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1
 242                   << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
 243         high |= (HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 244     }
 245   else if (prec == HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 246     {
 247       if ((HOST_WIDE_INT)low < 0)
 248         high = -1;
 249     }
 250   else
 251     {
 252       /* Sign extend bottom half? */
 253       if (low & ((unsigned HOST_WIDE_INT)1 << (prec - 1)))
 254         {
 255           high = -1;
 256           low |= (HOST_WIDE_INT)(-1) << prec;
 257         }
 258     }
 259
 260   /* If the value changed, return a new node.  */
 261   if (overflowed || overflowed_const
 262       || low != TREE_INT_CST_LOW (t) || high != TREE_INT_CST_HIGH (t))
 263     {
 264       t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (t), low, high);
 265
 266       if (overflowed
 267           || overflowable < 0
 268           || (overflowable > 0 && sign_extended_type))
 269         {
 270           t = copy_node (t);
 271           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
 272           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 273         }
 274       else if (overflowed_const)
 275         {
 276           t = copy_node (t);
 277           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
 278         }
 279     }
 280
 281   return t;
 282 }
 283 \f
 284 /* Add two doubleword integers with doubleword result.
 285    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 286    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 287    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 288
 289 int
 290 add_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 291             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 292             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 293 {
 294   unsigned HOST_WIDE_INT l;
 295   HOST_WIDE_INT h;
 296
 297   l = l1 + l2;
 298   h = h1 + h2 + (l < l1);
 299
 300   *lv = l;
 301   *hv = h;
 302   return OVERFLOW_SUM_SIGN (h1, h2, h);
 303 }
 304
 305 /* Negate a doubleword integer with doubleword result.
 306    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 307    The argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces in L1 and H1.
 308    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 309
 310 int
 311 neg_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 312             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 313 {
 314   if (l1 == 0)
 315     {
 316       *lv = 0;
 317       *hv = - h1;
 318       return (*hv & h1) < 0;
 319     }
 320   else
 321     {
 322       *lv = -l1;
 323       *hv = ~h1;
 324       return 0;
 325     }
 326 }
 327 \f
 328 /* Multiply two doubleword integers with doubleword result.
 329    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 330    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 331    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 332    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 333
 334 int
 335 mul_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 336             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 337             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 338 {
 339   HOST_WIDE_INT arg1[4];
 340   HOST_WIDE_INT arg2[4];
 341   HOST_WIDE_INT prod[4 * 2];
 342   unsigned HOST_WIDE_INT carry;
 343   int i, j, k;
 344   unsigned HOST_WIDE_INT toplow, neglow;
 345   HOST_WIDE_INT tophigh, neghigh;
 346
 347   encode (arg1, l1, h1);
 348   encode (arg2, l2, h2);
 349
 350   memset (prod, 0, sizeof prod);
 351
 352   for (i = 0; i < 4; i++)
 353     {
 354       carry = 0;
 355       for (j = 0; j < 4; j++)
 356         {
 357           k = i + j;
 358           /* This product is <= 0xFFFE0001, the sum <= 0xFFFF0000.  */
 359           carry += arg1[i] * arg2[j];
 360           /* Since prod[p] < 0xFFFF, this sum <= 0xFFFFFFFF.  */
 361           carry += prod[k];
 362           prod[k] = LOWPART (carry);
 363           carry = HIGHPART (carry);
 364         }
 365       prod[i + 4] = carry;
 366     }
 367
 368   decode (prod, lv, hv);        /* This ignores prod[4] through prod[4*2-1] */
 369
 370   /* Check for overflow by calculating the top half of the answer in full;
 371      it should agree with the low half's sign bit.  */
 372   decode (prod + 4, &toplow, &tophigh);
 373   if (h1 < 0)
 374     {
 375       neg_double (l2, h2, &neglow, &neghigh);
 376       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 377     }
 378   if (h2 < 0)
 379     {
 380       neg_double (l1, h1, &neglow, &neghigh);
 381       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 382     }
 383   return (*hv < 0 ? ~(toplow & tophigh) : toplow | tophigh) != 0;
 384 }
 385 \f
 386 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 387    keeping only PREC bits of result.
 388    Shift right if COUNT is negative.
 389    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 390    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 391
 392 void
 393 lshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 394                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 395                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv, int arith)
 396 {
 397   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 398
 399   if (count < 0)
 400     {
 401       rshift_double (l1, h1, -count, prec, lv, hv, arith);
 402       return;
 403     }
 404
 405   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 406     count %= prec;
 407
 408   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 409     {
 410       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 411          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 412       *hv = 0;
 413       *lv = 0;
 414     }
 415   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 416     {
 417       *hv = l1 << (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 418       *lv = 0;
 419     }
 420   else
 421     {
 422       *hv = (((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << count)
 423              | (l1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) >> 1));
 424       *lv = l1 << count;
 425     }
 426
 427   /* Sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 428
 429   signmask = -((prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 430                 ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) *hv
 431                    >> (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 432                 : (*lv >> (prec - 1))) & 1);
 433
 434   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 435     ;
 436   else if (prec >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 437     {
 438       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 439       *hv |= signmask << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 440     }
 441   else
 442     {
 443       *hv = signmask;
 444       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 445       *lv |= signmask << prec;
 446     }
 447 }
 448
 449 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 right by COUNT places
 450    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 451    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 452    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 453
 454 void
 455 rshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 456                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 457                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv,
 458                int arith)
 459 {
 460   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 461
 462   signmask = (arith
 463               ? -((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 464               : 0);
 465
 466   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 467     count %= prec;
 468
 469   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 470     {
 471       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 472          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 473       *hv = 0;
 474       *lv = 0;
 475     }
 476   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 477     {
 478       *hv = 0;
 479       *lv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 480     }
 481   else
 482     {
 483       *hv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> count;
 484       *lv = ((l1 >> count)
 485              | ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) << 1));
 486     }
 487
 488   /* Zero / sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 489
 490   if (count >= (HOST_WIDE_INT)prec)
 491     {
 492       *hv = signmask;
 493       *lv = signmask;
 494     }
 495   else if ((prec - count) >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 496     ;
 497   else if ((prec - count) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 498     {
 499       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 500       *hv |= signmask << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 501     }
 502   else
 503     {
 504       *hv = signmask;
 505       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count));
 506       *lv |= signmask << (prec - count);
 507     }
 508 }
 509 \f
 510 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 511    keeping only PREC bits of result.
 512    Rotate right if COUNT is negative.
 513    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 514
 515 void
 516 lrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 517                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 518                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 519 {
 520   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 521   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 522
 523   count %= prec;
 524   if (count < 0)
 525     count += prec;
 526
 527   lshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 528   rshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 529   *lv = s1l | s2l;
 530   *hv = s1h | s2h;
 531 }
 532
 533 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 534    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 535    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 536
 537 void
 538 rrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 539                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 540                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 541 {
 542   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 543   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 544
 545   count %= prec;
 546   if (count < 0)
 547     count += prec;
 548
 549   rshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 550   lshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 551   *lv = s1l | s2l;
 552   *hv = s1h | s2h;
 553 }
 554 \f
 555 /* Divide doubleword integer LNUM, HNUM by doubleword integer LDEN, HDEN
 556    for a quotient (stored in *LQUO, *HQUO) and remainder (in *LREM, *HREM).
 557    CODE is a tree code for a kind of division, one of
 558    TRUNC_DIV_EXPR, FLOOR_DIV_EXPR, CEIL_DIV_EXPR, ROUND_DIV_EXPR
 559    or EXACT_DIV_EXPR
 560    It controls how the quotient is rounded to an integer.
 561    Return nonzero if the operation overflows.
 562    UNS nonzero says do unsigned division.  */
 563
 564 int
 565 div_and_round_double (enum tree_code code, int uns,
 566                       unsigned HOST_WIDE_INT lnum_orig, /* num == numerator == dividend */
 567                       HOST_WIDE_INT hnum_orig,
 568                       unsigned HOST_WIDE_INT lden_orig, /* den == denominator == divisor */
 569                       HOST_WIDE_INT hden_orig,
 570                       unsigned HOST_WIDE_INT *lquo,
 571                       HOST_WIDE_INT *hquo, unsigned HOST_WIDE_INT *lrem,
 572                       HOST_WIDE_INT *hrem)
 573 {
 574   int quo_neg = 0;
 575   HOST_WIDE_INT num[4 + 1];     /* extra element for scaling.  */
 576   HOST_WIDE_INT den[4], quo[4];
 577   int i, j;
 578   unsigned HOST_WIDE_INT work;
 579   unsigned HOST_WIDE_INT carry = 0;
 580   unsigned HOST_WIDE_INT lnum = lnum_orig;
 581   HOST_WIDE_INT hnum = hnum_orig;
 582   unsigned HOST_WIDE_INT lden = lden_orig;
 583   HOST_WIDE_INT hden = hden_orig;
 584   int overflow = 0;
 585
 586   if (hden == 0 && lden == 0)
 587     overflow = 1, lden = 1;
 588
 589   /* Calculate quotient sign and convert operands to unsigned.  */
 590   if (!uns)
 591     {
 592       if (hnum < 0)
 593         {
 594           quo_neg = ~ quo_neg;
 595           /* (minimum integer) / (-1) is the only overflow case.  */
 596           if (neg_double (lnum, hnum, &lnum, &hnum)
 597               && ((HOST_WIDE_INT) lden & hden) == -1)
 598             overflow = 1;
 599         }
 600       if (hden < 0)
 601         {
 602           quo_neg = ~ quo_neg;
 603           neg_double (lden, hden, &lden, &hden);
 604         }
 605     }
 606
 607   if (hnum == 0 && hden == 0)
 608     {                           /* single precision */
 609       *hquo = *hrem = 0;
 610       /* This unsigned division rounds toward zero.  */
 611       *lquo = lnum / lden;
 612       goto finish_up;
 613     }
 614
 615   if (hnum == 0)
 616     {                           /* trivial case: dividend < divisor */
 617       /* hden != 0 already checked.  */
 618       *hquo = *lquo = 0;
 619       *hrem = hnum;
 620       *lrem = lnum;
 621       goto finish_up;
 622     }
 623
 624   memset (quo, 0, sizeof quo);
 625
 626   memset (num, 0, sizeof num);  /* to zero 9th element */
 627   memset (den, 0, sizeof den);
 628
 629   encode (num, lnum, hnum);
 630   encode (den, lden, hden);
 631
 632   /* Special code for when the divisor < BASE.  */
 633   if (hden == 0 && lden < (unsigned HOST_WIDE_INT) BASE)
 634     {
 635       /* hnum != 0 already checked.  */
 636       for (i = 4 - 1; i >= 0; i--)
 637         {
 638           work = num[i] + carry * BASE;
 639           quo[i] = work / lden;
 640           carry = work % lden;
 641         }
 642     }
 643   else
 644     {
 645       /* Full double precision division,
 646          with thanks to Don Knuth's "Seminumerical Algorithms".  */
 647       int num_hi_sig, den_hi_sig;
 648       unsigned HOST_WIDE_INT quo_est, scale;
 649
 650       /* Find the highest nonzero divisor digit.  */
 651       for (i = 4 - 1;; i--)
 652         if (den[i] != 0)
 653           {
 654             den_hi_sig = i;
 655             break;
 656           }
 657
 658       /* Insure that the first digit of the divisor is at least BASE/2.
 659          This is required by the quotient digit estimation algorithm.  */
 660
 661       scale = BASE / (den[den_hi_sig] + 1);
 662       if (scale > 1)
 663         {               /* scale divisor and dividend */
 664           carry = 0;
 665           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 666             {
 667               work = (num[i] * scale) + carry;
 668               num[i] = LOWPART (work);
 669               carry = HIGHPART (work);
 670             }
 671
 672           num[4] = carry;
 673           carry = 0;
 674           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 675             {
 676               work = (den[i] * scale) + carry;
 677               den[i] = LOWPART (work);
 678               carry = HIGHPART (work);
 679               if (den[i] != 0) den_hi_sig = i;
 680             }
 681         }
 682
 683       num_hi_sig = 4;
 684
 685       /* Main loop */
 686       for (i = num_hi_sig - den_hi_sig - 1; i >= 0; i--)
 687         {
 688           /* Guess the next quotient digit, quo_est, by dividing the first
 689              two remaining dividend digits by the high order quotient digit.
 690              quo_est is never low and is at most 2 high.  */
 691           unsigned HOST_WIDE_INT tmp;
 692
 693           num_hi_sig = i + den_hi_sig + 1;
 694           work = num[num_hi_sig] * BASE + num[num_hi_sig - 1];
 695           if (num[num_hi_sig] != den[den_hi_sig])
 696             quo_est = work / den[den_hi_sig];
 697           else
 698             quo_est = BASE - 1;
 699
 700           /* Refine quo_est so it's usually correct, and at most one high.  */
 701           tmp = work - quo_est * den[den_hi_sig];
 702           if (tmp < BASE
 703               && (den[den_hi_sig - 1] * quo_est
 704                   > (tmp * BASE + num[num_hi_sig - 2])))
 705             quo_est--;
 706
 707           /* Try QUO_EST as the quotient digit, by multiplying the
 708              divisor by QUO_EST and subtracting from the remaining dividend.
 709              Keep in mind that QUO_EST is the I - 1st digit.  */
 710
 711           carry = 0;
 712           for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 713             {
 714               work = quo_est * den[j] + carry;
 715               carry = HIGHPART (work);
 716               work = num[i + j] - LOWPART (work);
 717               num[i + j] = LOWPART (work);
 718               carry += HIGHPART (work) != 0;
 719             }
 720
 721           /* If quo_est was high by one, then num[i] went negative and
 722              we need to correct things.  */
 723           if (num[num_hi_sig] < (HOST_WIDE_INT) carry)
 724             {
 725               quo_est--;
 726               carry = 0;                /* add divisor back in */
 727               for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 728                 {
 729                   work = num[i + j] + den[j] + carry;
 730                   carry = HIGHPART (work);
 731                   num[i + j] = LOWPART (work);
 732                 }
 733
 734               num [num_hi_sig] += carry;
 735             }
 736
 737           /* Store the quotient digit.  */
 738           quo[i] = quo_est;
 739         }
 740     }
 741
 742   decode (quo, lquo, hquo);
 743
 744  finish_up:
 745   /* If result is negative, make it so.  */
 746   if (quo_neg)
 747     neg_double (*lquo, *hquo, lquo, hquo);
 748
 749   /* Compute trial remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 750   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 751   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 752   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 753
 754   switch (code)
 755     {
 756     case TRUNC_DIV_EXPR:
 757     case TRUNC_MOD_EXPR:        /* round toward zero */
 758     case EXACT_DIV_EXPR:        /* for this one, it shouldn't matter */
 759       return overflow;
 760
 761     case FLOOR_DIV_EXPR:
 762     case FLOOR_MOD_EXPR:        /* round toward negative infinity */
 763       if (quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))   /* ratio < 0 && rem != 0 */
 764         {
 765           /* quo = quo - 1;  */
 766           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT)  -1,
 767                       lquo, hquo);
 768         }
 769       else
 770         return overflow;
 771       break;
 772
 773     case CEIL_DIV_EXPR:
 774     case CEIL_MOD_EXPR:         /* round toward positive infinity */
 775       if (!quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))  /* ratio > 0 && rem != 0 */
 776         {
 777           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 778                       lquo, hquo);
 779         }
 780       else
 781         return overflow;
 782       break;
 783
 784     case ROUND_DIV_EXPR:
 785     case ROUND_MOD_EXPR:        /* round to closest integer */
 786       {
 787         unsigned HOST_WIDE_INT labs_rem = *lrem;
 788         HOST_WIDE_INT habs_rem = *hrem;
 789         unsigned HOST_WIDE_INT labs_den = lden, ltwice;
 790         HOST_WIDE_INT habs_den = hden, htwice;
 791
 792         /* Get absolute values.  */
 793         if (*hrem < 0)
 794           neg_double (*lrem, *hrem, &labs_rem, &habs_rem);
 795         if (hden < 0)
 796           neg_double (lden, hden, &labs_den, &habs_den);
 797
 798         /* If (2 * abs (lrem) >= abs (lden)) */
 799         mul_double ((HOST_WIDE_INT) 2, (HOST_WIDE_INT) 0,
 800                     labs_rem, habs_rem, &ltwice, &htwice);
 801
 802         if (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 803              < (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 804             || (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 805                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 806                 && (labs_den < ltwice)))
 807           {
 808             if (*hquo < 0)
 809               /* quo = quo - 1;  */
 810               add_double (*lquo, *hquo,
 811                           (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT) -1, lquo, hquo);
 812             else
 813               /* quo = quo + 1; */
 814               add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 815                           lquo, hquo);
 816           }
 817         else
 818           return overflow;
 819       }
 820       break;
 821
 822     default:
 823       gcc_unreachable ();
 824     }
 825
 826   /* Compute true remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 827   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 828   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 829   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 830   return overflow;
 831 }
 832
 833 /* If ARG2 divides ARG1 with zero remainder, carries out the division
 834    of type CODE and returns the quotient.
 835    Otherwise returns NULL_TREE.  */
 836
 837 static tree
 838 div_if_zero_remainder (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2)
 839 {
 840   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
 841   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
 842   unsigned HOST_WIDE_INT quol, reml;
 843   HOST_WIDE_INT quoh, remh;
 844   tree type = TREE_TYPE (arg1);
 845   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
 846
 847   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
 848   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
 849   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
 850   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
 851
 852   div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
 853                         &quol, &quoh, &reml, &remh);
 854   if (remh != 0 || reml != 0)
 855     return NULL_TREE;
 856
 857   return build_int_cst_wide (type, quol, quoh);
 858 }
 859 \f
 860 /* Return true if the built-in mathematical function specified by CODE
 861    is odd, i.e. -f(x) == f(-x).  */
 862
 863 static bool
 864 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
 865 {
 866   switch (code)
 867     {
 868     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASIN):
 869     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
 870     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
 871     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
 872     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
 873     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIN):
 874     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
 875     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TAN):
 876     CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
 877       return true;
 878
 879     default:
 880       break;
 881     }
 882   return false;
 883 }
 884
 885 /* Check whether we may negate an integer constant T without causing
 886    overflow.  */
 887
 888 bool
 889 may_negate_without_overflow_p (tree t)
 890 {
 891   unsigned HOST_WIDE_INT val;
 892   unsigned int prec;
 893   tree type;
 894
 895   gcc_assert (TREE_CODE (t) == INTEGER_CST);
 896
 897   type = TREE_TYPE (t);
 898   if (TYPE_UNSIGNED (type))
 899     return false;
 900
 901   prec = TYPE_PRECISION (type);
 902   if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 903     {
 904       if (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0)
 905         return true;
 906       prec -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
 907       val = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 908     }
 909   else
 910     val = TREE_INT_CST_LOW (t);
 911   if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 912     val &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1;
 913   return val != ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1));
 914 }
 915
 916 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
 917    the function negate_expr.  */
 918
 919 static bool
 920 negate_expr_p (tree t)
 921 {
 922   tree type;
 923
 924   if (t == 0)
 925     return false;
 926
 927   type = TREE_TYPE (t);
 928
 929   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 930   switch (TREE_CODE (t))
 931     {
 932     case INTEGER_CST:
 933       if (TYPE_UNSIGNED (type) || ! flag_trapv)
 934         return true;
 935
 936       /* Check that -CST will not overflow type.  */
 937       return may_negate_without_overflow_p (t);
 938     case BIT_NOT_EXPR:
 939        return INTEGRAL_TYPE_P (type);
 940
 941     case REAL_CST:
 942     case NEGATE_EXPR:
 943       return true;
 944
 945     case COMPLEX_CST:
 946       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
 947              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
 948
 949     case PLUS_EXPR:
 950       if (FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_unsafe_math_optimizations)
 951         return false;
 952       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 953       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 954           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 955                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
 956         return true;
 957       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
 958       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 959
 960     case MINUS_EXPR:
 961       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
 962       return (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 963              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 964                                     TREE_OPERAND (t, 1));
 965
 966     case MULT_EXPR:
 967       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
 968         break;
 969
 970       /* Fall through.  */
 971
 972     case RDIV_EXPR:
 973       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
 974         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 975                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 976       break;
 977
 978     case TRUNC_DIV_EXPR:
 979     case ROUND_DIV_EXPR:
 980     case FLOOR_DIV_EXPR:
 981     case CEIL_DIV_EXPR:
 982     case EXACT_DIV_EXPR:
 983       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)) || flag_wrapv)
 984         break;
 985       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 986              || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 987
 988     case NOP_EXPR:
 989       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
 990       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
 991         {
 992           tree tem = strip_float_extensions (t);
 993           if (tem != t)
 994             return negate_expr_p (tem);
 995         }
 996       break;
 997
 998     case CALL_EXPR:
 999       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1000       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
1001         return negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1002       break;
1003
1004     case RSHIFT_EXPR:
1005       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1006       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1007         {
1008           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1009           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1010               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1011                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1012             return true;
1013         }
1014       break;
1015
1016     default:
1017       break;
1018     }
1019   return false;
1020 }
1021
1022 /* Given T, an expression, return the negation of T.  Allow for T to be
1023    null, in which case return null.  */
1024
1025 static tree
1026 negate_expr (tree t)
1027 {
1028   tree type;
1029   tree tem;
1030
1031   if (t == 0)
1032     return 0;
1033
1034   type = TREE_TYPE (t);
1035   STRIP_SIGN_NOPS (t);
1036
1037   switch (TREE_CODE (t))
1038     {
1039     /* Convert - (~A) to A + 1.  */
1040     case BIT_NOT_EXPR:
1041       if (INTEGRAL_TYPE_P (type))
1042         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (t, 0),
1043                             build_int_cst (type, 1));
1044       break;
1045
1046     case INTEGER_CST:
1047       tem = fold_negate_const (t, type);
1048       if (! TREE_OVERFLOW (tem)
1049           || TYPE_UNSIGNED (type)
1050           || ! flag_trapv)
1051         return tem;
1052       break;
1053
1054     case REAL_CST:
1055       tem = fold_negate_const (t, type);
1056       /* Two's complement FP formats, such as c4x, may overflow.  */
1057       if (! TREE_OVERFLOW (tem) || ! flag_trapping_math)
1058         return fold_convert (type, tem);
1059       break;
1060
1061     case COMPLEX_CST:
1062       {
1063         tree rpart = negate_expr (TREE_REALPART (t));
1064         tree ipart = negate_expr (TREE_IMAGPART (t));
1065
1066         if ((TREE_CODE (rpart) == REAL_CST
1067              && TREE_CODE (ipart) == REAL_CST)
1068             || (TREE_CODE (rpart) == INTEGER_CST
1069                 && TREE_CODE (ipart) == INTEGER_CST))
1070           return build_complex (type, rpart, ipart);
1071       }
1072       break;
1073
1074     case NEGATE_EXPR:
1075       return fold_convert (type, TREE_OPERAND (t, 0));
1076
1077     case PLUS_EXPR:
1078       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1079         {
1080           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
1081           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
1082               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
1083                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
1084             {
1085               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1));
1086               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1087                                  tem, TREE_OPERAND (t, 0));
1088               return fold_convert (type, tem);
1089             }
1090
1091           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
1092           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
1093             {
1094               tem = negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0));
1095               tem = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1096                                  tem, TREE_OPERAND (t, 1));
1097               return fold_convert (type, tem);
1098             }
1099         }
1100       break;
1101
1102     case MINUS_EXPR:
1103       /* - (A - B) -> B - A  */
1104       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1105           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
1106         return fold_convert (type,
1107                              fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1108                                           TREE_OPERAND (t, 1),
1109                                           TREE_OPERAND (t, 0)));
1110       break;
1111
1112     case MULT_EXPR:
1113       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
1114         break;
1115
1116       /* Fall through.  */
1117
1118     case RDIV_EXPR:
1119       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
1120         {
1121           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1122           if (negate_expr_p (tem))
1123             return fold_convert (type,
1124                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1125                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1126                                               negate_expr (tem)));
1127           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1128           if (negate_expr_p (tem))
1129             return fold_convert (type,
1130                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1131                                               negate_expr (tem),
1132                                               TREE_OPERAND (t, 1)));
1133         }
1134       break;
1135
1136     case TRUNC_DIV_EXPR:
1137     case ROUND_DIV_EXPR:
1138     case FLOOR_DIV_EXPR:
1139     case CEIL_DIV_EXPR:
1140     case EXACT_DIV_EXPR:
1141       if (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)) && !flag_wrapv)
1142         {
1143           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1144           if (negate_expr_p (tem))
1145             return fold_convert (type,
1146                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1147                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1148                                               negate_expr (tem)));
1149           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1150           if (negate_expr_p (tem))
1151             return fold_convert (type,
1152                                  fold_build2 (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1153                                               negate_expr (tem),
1154                                               TREE_OPERAND (t, 1)));
1155         }
1156       break;
1157
1158     case NOP_EXPR:
1159       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
1160       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1161         {
1162           tem = strip_float_extensions (t);
1163           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
1164             return fold_convert (type, negate_expr (tem));
1165         }
1166       break;
1167
1168     case CALL_EXPR:
1169       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1170       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
1171           && negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1))))
1172         {
1173           tree fndecl, arg, arglist;
1174
1175           fndecl = get_callee_fndecl (t);
1176           arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1177           arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
1178           return build_function_call_expr (fndecl, arglist);
1179         }
1180       break;
1181
1182     case RSHIFT_EXPR:
1183       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1184       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1185         {
1186           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1187           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1188               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1189                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1190             {
1191               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
1192                            ? lang_hooks.types.signed_type (type)
1193                            : lang_hooks.types.unsigned_type (type);
1194               tree temp = fold_convert (ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
1195               temp = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1);
1196               return fold_convert (type, temp);
1197             }
1198         }
1199       break;
1200
1201     default:
1202       break;
1203     }
1204
1205   tem = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t);
1206   return fold_convert (type, tem);
1207 }
1208 \f
1209 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
1210    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
1211    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
1212    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
1213    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
1214    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
1215    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
1216
1217    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
1218    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
1219    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
1220
1221    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
1222    for which we use *MINUS_LITP instead.
1223
1224    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
1225
1226    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
1227    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
1228
1229 static tree
1230 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
1231             tree *minus_litp, int negate_p)
1232 {
1233   tree var = 0;
1234
1235   *conp = 0;
1236   *litp = 0;
1237   *minus_litp = 0;
1238
1239   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
1240   STRIP_SIGN_NOPS (in);
1241
1242   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST)
1243     *litp = in;
1244   else if (TREE_CODE (in) == code
1245            || (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
1246                /* We can associate addition and subtraction together (even
1247                   though the C standard doesn't say so) for integers because
1248                   the value is not affected.  For reals, the value might be
1249                   affected, so we can't.  */
1250                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
1251                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
1252     {
1253       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
1254       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
1255       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
1256       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
1257
1258       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
1259       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
1260         *litp = op0, op0 = 0;
1261       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
1262         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
1263
1264       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
1265         *conp = op0, op0 = 0;
1266       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
1267         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
1268
1269       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
1270          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
1271       if (op0 != 0 && op1 != 0)
1272         var = in;
1273       else if (op0 != 0)
1274         var = op0;
1275       else
1276         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
1277
1278       /* Now do any needed negations.  */
1279       if (neg_litp_p)
1280         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1281       if (neg_conp_p)
1282         *conp = negate_expr (*conp);
1283       if (neg_var_p)
1284         var = negate_expr (var);
1285     }
1286   else if (TREE_CONSTANT (in))
1287     *conp = in;
1288   else
1289     var = in;
1290
1291   if (negate_p)
1292     {
1293       if (*litp)
1294         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1295       else if (*minus_litp)
1296         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
1297       *conp = negate_expr (*conp);
1298       var = negate_expr (var);
1299     }
1300
1301   return var;
1302 }
1303
1304 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are either
1305    expressions to associate or null.  Return the new expression, if any.  If
1306    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
1307
1308 static tree
1309 associate_trees (tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
1310 {
1311   if (t1 == 0)
1312     return t2;
1313   else if (t2 == 0)
1314     return t1;
1315
1316   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
1317      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
1318      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
1319   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
1320       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
1321     {
1322       if (code == PLUS_EXPR)
1323         {
1324           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
1325             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
1326                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t1, 0)));
1327           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
1328             return build2 (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t1),
1329                            fold_convert (type, TREE_OPERAND (t2, 0)));
1330           else if (integer_zerop (t2))
1331             return fold_convert (type, t1);
1332         }
1333       else if (code == MINUS_EXPR)
1334         {
1335           if (integer_zerop (t2))
1336             return fold_convert (type, t1);
1337         }
1338
1339       return build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1340                      fold_convert (type, t2));
1341     }
1342
1343   return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, t1),
1344                       fold_convert (type, t2));
1345 }
1346 \f
1347 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
1348    to produce a new constant.
1349
1350    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1351
1352 tree
1353 int_const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1354 {
1355   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
1356   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
1357   unsigned HOST_WIDE_INT low;
1358   HOST_WIDE_INT hi;
1359   unsigned HOST_WIDE_INT garbagel;
1360   HOST_WIDE_INT garbageh;
1361   tree t;
1362   tree type = TREE_TYPE (arg1);
1363   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
1364   int is_sizetype
1365     = (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type));
1366   int overflow = 0;
1367
1368   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
1369   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
1370   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
1371   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
1372
1373   switch (code)
1374     {
1375     case BIT_IOR_EXPR:
1376       low = int1l | int2l, hi = int1h | int2h;
1377       break;
1378
1379     case BIT_XOR_EXPR:
1380       low = int1l ^ int2l, hi = int1h ^ int2h;
1381       break;
1382
1383     case BIT_AND_EXPR:
1384       low = int1l & int2l, hi = int1h & int2h;
1385       break;
1386
1387     case RSHIFT_EXPR:
1388       int2l = -int2l;
1389     case LSHIFT_EXPR:
1390       /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1391          The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1392          interpretation ruling is needed.  */
1393       lshift_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1394                      &low, &hi, !uns);
1395       break;
1396
1397     case RROTATE_EXPR:
1398       int2l = - int2l;
1399     case LROTATE_EXPR:
1400       lrotate_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1401                       &low, &hi);
1402       break;
1403
1404     case PLUS_EXPR:
1405       overflow = add_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1406       break;
1407
1408     case MINUS_EXPR:
1409       neg_double (int2l, int2h, &low, &hi);
1410       add_double (int1l, int1h, low, hi, &low, &hi);
1411       overflow = OVERFLOW_SUM_SIGN (hi, int2h, int1h);
1412       break;
1413
1414     case MULT_EXPR:
1415       overflow = mul_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1416       break;
1417
1418     case TRUNC_DIV_EXPR:
1419     case FLOOR_DIV_EXPR: case CEIL_DIV_EXPR:
1420     case EXACT_DIV_EXPR:
1421       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1422       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1423           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1424           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1425           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1426         {
1427           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
1428             int1l += int2l - 1;
1429
1430           low = int1l / int2l, hi = 0;
1431           break;
1432         }
1433
1434       /* ... fall through ...  */
1435
1436     case ROUND_DIV_EXPR:
1437       if (int2h == 0 && int2l == 1)
1438         {
1439           low = int1l, hi = int1h;
1440           break;
1441         }
1442       if (int1l == int2l && int1h == int2h
1443           && ! (int1l == 0 && int1h == 0))
1444         {
1445           low = 1, hi = 0;
1446           break;
1447         }
1448       overflow = div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
1449                                        &low, &hi, &garbagel, &garbageh);
1450       break;
1451
1452     case TRUNC_MOD_EXPR:
1453     case FLOOR_MOD_EXPR: case CEIL_MOD_EXPR:
1454       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1455       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1456           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1457           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1458           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1459         {
1460           if (code == CEIL_MOD_EXPR)
1461             int1l += int2l - 1;
1462           low = int1l % int2l, hi = 0;
1463           break;
1464         }
1465
1466       /* ... fall through ...  */
1467
1468     case ROUND_MOD_EXPR:
1469       overflow = div_and_round_double (code, uns,
1470                                        int1l, int1h, int2l, int2h,
1471                                        &garbagel, &garbageh, &low, &hi);
1472       break;
1473
1474     case MIN_EXPR:
1475     case MAX_EXPR:
1476       if (uns)
1477         low = (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1478                 < (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1479                || (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1480                     == (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1481                    && int1l < int2l));
1482       else
1483         low = (int1h < int2h
1484                || (int1h == int2h && int1l < int2l));
1485
1486       if (low == (code == MIN_EXPR))
1487         low = int1l, hi = int1h;
1488       else
1489         low = int2l, hi = int2h;
1490       break;
1491
1492     default:
1493       gcc_unreachable ();
1494     }
1495
1496   t = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg1), low, hi);
1497
1498   if (notrunc)
1499     {
1500       /* Propagate overflow flags ourselves.  */
1501       if (((!uns || is_sizetype) && overflow)
1502           | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2))
1503         {
1504           t = copy_node (t);
1505           TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1506           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1507         }
1508       else if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2))
1509         {
1510           t = copy_node (t);
1511           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = 1;
1512         }
1513     }
1514   else
1515     t = force_fit_type (t, 1,
1516                         ((!uns || is_sizetype) && overflow)
1517                         | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2),
1518                         TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1519                         | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2));
1520
1521   return t;
1522 }
1523
1524 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1525    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1526    are the same kind of constant and the same machine mode.
1527
1528    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1529
1530 static tree
1531 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1532 {
1533   STRIP_NOPS (arg1);
1534   STRIP_NOPS (arg2);
1535
1536   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1537     return int_const_binop (code, arg1, arg2, notrunc);
1538
1539   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1540     {
1541       enum machine_mode mode;
1542       REAL_VALUE_TYPE d1;
1543       REAL_VALUE_TYPE d2;
1544       REAL_VALUE_TYPE value;
1545       REAL_VALUE_TYPE result;
1546       bool inexact;
1547       tree t, type;
1548
1549       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1550       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1551
1552       type = TREE_TYPE (arg1);
1553       mode = TYPE_MODE (type);
1554
1555       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1556          either operand is a NaN.  */
1557       if (HONOR_SNANS (mode)
1558           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1559         return NULL_TREE;
1560
1561       /* Don't perform operation if it would raise a division
1562          by zero exception.  */
1563       if (code == RDIV_EXPR
1564           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1565           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1566         return NULL_TREE;
1567
1568       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1569          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1570       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1571         return arg1;
1572       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1573         return arg2;
1574
1575       inexact = real_arithmetic (&value, code, &d1, &d2);
1576       real_convert (&result, mode, &value);
1577
1578       /* Don't constant fold this floating point operation if
1579          the result has overflowed and flag_trapping_math.  */
1580
1581       if (flag_trapping_math
1582           && MODE_HAS_INFINITIES (mode)
1583           && REAL_VALUE_ISINF (result)
1584           && !REAL_VALUE_ISINF (d1)
1585           && !REAL_VALUE_ISINF (d2))
1586         return NULL_TREE;
1587
1588       /* Don't constant fold this floating point operation if the
1589          result may dependent upon the run-time rounding mode and
1590          flag_rounding_math is set, or if GCC's software emulation
1591          is unable to accurately represent the result.  */
1592
1593       if ((flag_rounding_math
1594            || (REAL_MODE_FORMAT_COMPOSITE_P (mode)
1595                && !flag_unsafe_math_optimizations))
1596           && (inexact || !real_identical (&result, &value)))
1597         return NULL_TREE;
1598
1599       t = build_real (type, result);
1600
1601       TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2);
1602       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1603         = TREE_OVERFLOW (t)
1604           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1605           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2);
1606       return t;
1607     }
1608   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
1609     {
1610       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1611       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1612       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1613       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1614       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1615       tree t;
1616
1617       switch (code)
1618         {
1619         case PLUS_EXPR:
1620           t = build_complex (type,
1621                              const_binop (PLUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1622                              const_binop (PLUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1623           break;
1624
1625         case MINUS_EXPR:
1626           t = build_complex (type,
1627                              const_binop (MINUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1628                              const_binop (MINUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1629           break;
1630
1631         case MULT_EXPR:
1632           t = build_complex (type,
1633                              const_binop (MINUS_EXPR,
1634                                           const_binop (MULT_EXPR,
1635                                                        r1, r2, notrunc),
1636                                           const_binop (MULT_EXPR,
1637                                                        i1, i2, notrunc),
1638                                           notrunc),
1639                              const_binop (PLUS_EXPR,
1640                                           const_binop (MULT_EXPR,
1641                                                        r1, i2, notrunc),
1642                                           const_binop (MULT_EXPR,
1643                                                        i1, r2, notrunc),
1644                                           notrunc));
1645           break;
1646
1647         case RDIV_EXPR:
1648           {
1649             tree t1, t2, real, imag;
1650             tree magsquared
1651               = const_binop (PLUS_EXPR,
1652                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2, notrunc),
1653                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2, notrunc),
1654                              notrunc);
1655
1656             t1 = const_binop (PLUS_EXPR,
1657                               const_binop (MULT_EXPR, r1, r2, notrunc),
1658                               const_binop (MULT_EXPR, i1, i2, notrunc),
1659                               notrunc);
1660             t2 = const_binop (MINUS_EXPR,
1661                               const_binop (MULT_EXPR, i1, r2, notrunc),
1662                               const_binop (MULT_EXPR, r1, i2, notrunc),
1663                               notrunc);
1664
1665             if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1)))
1666               {
1667                 real = const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, t1, magsquared, notrunc);
1668                 imag = const_binop (TRUNC_DIV_EXPR, t2, magsquared, notrunc);
1669               }
1670             else
1671               {
1672                 real = const_binop (RDIV_EXPR, t1, magsquared, notrunc);
1673                 imag = const_binop (RDIV_EXPR, t2, magsquared, notrunc);
1674                 if (!real || !imag)
1675                   return NULL_TREE;
1676               }
1677
1678             t = build_complex (type, real, imag);
1679           }
1680           break;
1681
1682         default:
1683           gcc_unreachable ();
1684         }
1685       return t;
1686     }
1687   return 0;
1688 }
1689
1690 /* Create a size type INT_CST node with NUMBER sign extended.  KIND
1691    indicates which particular sizetype to create.  */
1692
1693 tree
1694 size_int_kind (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1695 {
1696   return build_int_cst (sizetype_tab[(int) kind], number);
1697 }
1698 \f
1699 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1700    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1701    Both must be the same type integer type and it must be a size type.
1702    If the operands are constant, so is the result.  */
1703
1704 tree
1705 size_binop (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1706 {
1707   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1708
1709   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1710               && type == TREE_TYPE (arg1));
1711
1712   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1713   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1714     {
1715       /* And some specific cases even faster than that.  */
1716       if (code == PLUS_EXPR && integer_zerop (arg0))
1717         return arg1;
1718       else if ((code == MINUS_EXPR || code == PLUS_EXPR)
1719                && integer_zerop (arg1))
1720         return arg0;
1721       else if (code == MULT_EXPR && integer_onep (arg0))
1722         return arg1;
1723
1724       /* Handle general case of two integer constants.  */
1725       return int_const_binop (code, arg0, arg1, 0);
1726     }
1727
1728   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1729     return error_mark_node;
1730
1731   return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
1732 }
1733
1734 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1735    compute the difference between the two values.  Return the value
1736    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1737
1738 tree
1739 size_diffop (tree arg0, tree arg1)
1740 {
1741   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1742   tree ctype;
1743
1744   gcc_assert (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1745               && type == TREE_TYPE (arg1));
1746
1747   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1748   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1749     return size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1750
1751   ctype = type == bitsizetype ? sbitsizetype : ssizetype;
1752
1753   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1754      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1755      overflow in the subtraction.  */
1756   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1757     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, arg0),
1758                        fold_convert (ctype, arg1));
1759
1760   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1761      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1762      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1763      of zero while we're here.  */
1764   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1765     return fold_convert (ctype, integer_zero_node);
1766   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1767     return fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1768   else
1769     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, integer_zero_node),
1770                        fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR,
1771                                                         arg1, arg0)));
1772 }
1773 \f
1774 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions of an
1775    INTEGER_CST to another integer type.  */
1776
1777 static tree
1778 fold_convert_const_int_from_int (tree type, tree arg1)
1779 {
1780   tree t;
1781
1782   /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1783      appropriately sign-extended or truncated.  */
1784   t = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (arg1),
1785                           TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
1786
1787   t = force_fit_type (t,
1788                       /* Don't set the overflow when
1789                          converting a pointer  */
1790                       !POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)),
1791                       (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
1792                        && (TYPE_UNSIGNED (type)
1793                            < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
1794                       | TREE_OVERFLOW (arg1),
1795                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1796
1797   return t;
1798 }
1799
1800 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1801    to an integer type.  */
1802
1803 static tree
1804 fold_convert_const_int_from_real (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1805 {
1806   int overflow = 0;
1807   tree t;
1808
1809   /* The following code implements the floating point to integer
1810      conversion rules required by the Java Language Specification,
1811      that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1812      the target precision saturate, i.e. values greater than
1813      INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1814      are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1815      C and C++ standards that simply state that the behavior of
1816      FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1817
1818   HOST_WIDE_INT high, low;
1819   REAL_VALUE_TYPE r;
1820   REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1821
1822   switch (code)
1823     {
1824     case FIX_TRUNC_EXPR:
1825       real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1826       break;
1827
1828     case FIX_CEIL_EXPR:
1829       real_ceil (&r, VOIDmode, &x);
1830       break;
1831
1832     case FIX_FLOOR_EXPR:
1833       real_floor (&r, VOIDmode, &x);
1834       break;
1835
1836     case FIX_ROUND_EXPR:
1837       real_round (&r, VOIDmode, &x);
1838       break;
1839
1840     default:
1841       gcc_unreachable ();
1842     }
1843
1844   /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1845   if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1846     {
1847       overflow = 1;
1848       high = 0;
1849       low = 0;
1850     }
1851
1852   /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1853      upper bound.  */
1854
1855   if (! overflow)
1856     {
1857       tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1858       REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1859       if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1860         {
1861           overflow = 1;
1862           high = TREE_INT_CST_HIGH (lt);
1863           low = TREE_INT_CST_LOW (lt);
1864         }
1865     }
1866
1867   if (! overflow)
1868     {
1869       tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1870       if (ut)
1871         {
1872           REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1873           if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1874             {
1875               overflow = 1;
1876               high = TREE_INT_CST_HIGH (ut);
1877               low = TREE_INT_CST_LOW (ut);
1878             }
1879         }
1880     }
1881
1882   if (! overflow)
1883     REAL_VALUE_TO_INT (&low, &high, r);
1884
1885   t = build_int_cst_wide (type, low, high);
1886
1887   t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg1),
1888                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
1889   return t;
1890 }
1891
1892 /* A subroutine of fold_convert_const handling conversions a REAL_CST
1893    to another floating point type.  */
1894
1895 static tree
1896 fold_convert_const_real_from_real (tree type, tree arg1)
1897 {
1898   REAL_VALUE_TYPE value;
1899   tree t;
1900
1901   real_convert (&value, TYPE_MODE (type), &TREE_REAL_CST (arg1));
1902   t = build_real (type, value);
1903
1904   TREE_OVERFLOW (t) = TREE_OVERFLOW (arg1);
1905   TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1906     = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1907   return t;
1908 }
1909
1910 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
1911    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
1912
1913 static tree
1914 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1915 {
1916   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
1917     return arg1;
1918
1919   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type))
1920     {
1921       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1922         return fold_convert_const_int_from_int (type, arg1);
1923       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1924         return fold_convert_const_int_from_real (code, type, arg1);
1925     }
1926   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1927     {
1928       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1929         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
1930       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1931         return fold_convert_const_real_from_real (type, arg1);
1932     }
1933   return NULL_TREE;
1934 }
1935
1936 /* Construct a vector of zero elements of vector type TYPE.  */
1937
1938 static tree
1939 build_zero_vector (tree type)
1940 {
1941   tree elem, list;
1942   int i, units;
1943
1944   elem = fold_convert_const (NOP_EXPR, TREE_TYPE (type), integer_zero_node);
1945   units = TYPE_VECTOR_SUBPARTS (type);
1946
1947   list = NULL_TREE;
1948   for (i = 0; i < units; i++)
1949     list = tree_cons (NULL_TREE, elem, list);
1950   return build_vector (type, list);
1951 }
1952
1953 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
1954    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
1955
1956 tree
1957 fold_convert (tree type, tree arg)
1958 {
1959   tree orig = TREE_TYPE (arg);
1960   tree tem;
1961
1962   if (type == orig)
1963     return arg;
1964
1965   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
1966       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
1967       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
1968     return error_mark_node;
1969
1970   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig)
1971       || lang_hooks.types_compatible_p (TYPE_MAIN_VARIANT (type),
1972                                         TYPE_MAIN_VARIANT (orig)))
1973     return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1974
1975   switch (TREE_CODE (type))
1976     {
1977     case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE: case ENUMERAL_TYPE: case BOOLEAN_TYPE:
1978     case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
1979     case OFFSET_TYPE:
1980       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1981         {
1982           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1983           if (tem != NULL_TREE)
1984             return tem;
1985         }
1986       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
1987           || TREE_CODE (orig) == OFFSET_TYPE)
1988         return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1989       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1990         {
1991           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
1992           return fold_convert (type, tem);
1993         }
1994       gcc_assert (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
1995                   && tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
1996       return fold_build1 (NOP_EXPR, type, arg);
1997
1998     case REAL_TYPE:
1999       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
2000         {
2001           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
2002           if (tem != NULL_TREE)
2003             return tem;
2004         }
2005       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
2006         {
2007           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
2008           if (tem != NULL_TREE)
2009             return tem;
2010         }
2011
2012       switch (TREE_CODE (orig))
2013         {
2014         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
2015         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2016         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2017           return fold_build1 (FLOAT_EXPR, type, arg);
2018
2019         case REAL_TYPE:
2020           return fold_build1 (flag_float_store ? CONVERT_EXPR : NOP_EXPR,
2021                               type, arg);
2022
2023         case COMPLEX_TYPE:
2024           tem = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2025           return fold_convert (type, tem);
2026
2027         default:
2028           gcc_unreachable ();
2029         }
2030
2031     case COMPLEX_TYPE:
2032       switch (TREE_CODE (orig))
2033         {
2034         case INTEGER_TYPE: case CHAR_TYPE:
2035         case BOOLEAN_TYPE: case ENUMERAL_TYPE:
2036         case POINTER_TYPE: case REFERENCE_TYPE:
2037         case REAL_TYPE:
2038           return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
2039                          fold_convert (TREE_TYPE (type), arg),
2040                          fold_convert (TREE_TYPE (type), integer_zero_node));
2041         case COMPLEX_TYPE:
2042           {
2043             tree rpart, ipart;
2044
2045             if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
2046               {
2047                 rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 0));
2048                 ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 1));
2049                 return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2050               }
2051
2052             arg = save_expr (arg);
2053             rpart = fold_build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2054             ipart = fold_build1 (IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg);
2055             rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), rpart);
2056             ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), ipart);
2057             return fold_build2 (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart);
2058           }
2059
2060         default:
2061           gcc_unreachable ();
2062         }
2063
2064     case VECTOR_TYPE:
2065       if (integer_zerop (arg))
2066         return build_zero_vector (type);
2067       gcc_assert (tree_int_cst_equal (TYPE_SIZE (type), TYPE_SIZE (orig)));
2068       gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig)
2069                   || TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE);
2070       return fold_build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, arg);
2071
2072     case VOID_TYPE:
2073       return fold_build1 (CONVERT_EXPR, type, fold_ignored_result (arg));
2074
2075     default:
2076       gcc_unreachable ();
2077     }
2078 }
2079 \f
2080 /* Return false if expr can be assumed not to be an lvalue, true
2081    otherwise.  */
2082
2083 static bool
2084 maybe_lvalue_p (tree x)
2085 {
2086   /* We only need to wrap lvalue tree codes.  */
2087   switch (TREE_CODE (x))
2088   {
2089   case VAR_DECL:
2090   case PARM_DECL:
2091   case RESULT_DECL:
2092   case LABEL_DECL:
2093   case FUNCTION_DECL:
2094   case SSA_NAME:
2095
2096   case COMPONENT_REF:
2097   case INDIRECT_REF:
2098   case ALIGN_INDIRECT_REF:
2099   case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2100   case ARRAY_REF:
2101   case ARRAY_RANGE_REF:
2102   case BIT_FIELD_REF:
2103   case OBJ_TYPE_REF:
2104
2105   case REALPART_EXPR:
2106   case IMAGPART_EXPR:
2107   case PREINCREMENT_EXPR:
2108   case PREDECREMENT_EXPR:
2109   case SAVE_EXPR:
2110   case TRY_CATCH_EXPR:
2111   case WITH_CLEANUP_EXPR:
2112   case COMPOUND_EXPR:
2113   case MODIFY_EXPR:
2114   case TARGET_EXPR:
2115   case COND_EXPR:
2116   case BIND_EXPR:
2117   case MIN_EXPR:
2118   case MAX_EXPR:
2119     break;
2120
2121   default:
2122     /* Assume the worst for front-end tree codes.  */
2123     if ((int)TREE_CODE (x) >= NUM_TREE_CODES)
2124       break;
2125     return false;
2126   }
2127
2128   return true;
2129 }
2130
2131 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
2132
2133 tree
2134 non_lvalue (tree x)
2135 {
2136   /* While we are in GIMPLE, NON_LVALUE_EXPR doesn't mean anything to
2137      us.  */
2138   if (in_gimple_form)
2139     return x;
2140
2141   if (! maybe_lvalue_p (x))
2142     return x;
2143   return build1 (NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2144 }
2145
2146 /* Nonzero means lvalues are limited to those valid in pedantic ANSI C.
2147    Zero means allow extended lvalues.  */
2148
2149 int pedantic_lvalues;
2150
2151 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2152    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2153
2154 static tree
2155 pedantic_non_lvalue (tree x)
2156 {
2157   if (pedantic_lvalues)
2158     return non_lvalue (x);
2159   else
2160     return x;
2161 }
2162 \f
2163 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse
2164    of the given code.  It is not safe to do this for floating-point
2165    comparisons, except for NE_EXPR and EQ_EXPR, so we receive a machine mode
2166    as well: if reversing the comparison is unsafe, return ERROR_MARK.  */
2167
2168 enum tree_code
2169 invert_tree_comparison (enum tree_code code, bool honor_nans)
2170 {
2171   if (honor_nans && flag_trapping_math)
2172     return ERROR_MARK;
2173
2174   switch (code)
2175     {
2176     case EQ_EXPR:
2177       return NE_EXPR;
2178     case NE_EXPR:
2179       return EQ_EXPR;
2180     case GT_EXPR:
2181       return honor_nans ? UNLE_EXPR : LE_EXPR;
2182     case GE_EXPR:
2183       return honor_nans ? UNLT_EXPR : LT_EXPR;
2184     case LT_EXPR:
2185       return honor_nans ? UNGE_EXPR : GE_EXPR;
2186     case LE_EXPR:
2187       return honor_nans ? UNGT_EXPR : GT_EXPR;
2188     case LTGT_EXPR:
2189       return UNEQ_EXPR;
2190     case UNEQ_EXPR:
2191       return LTGT_EXPR;
2192     case UNGT_EXPR:
2193       return LE_EXPR;
2194     case UNGE_EXPR:
2195       return LT_EXPR;
2196     case UNLT_EXPR:
2197       return GE_EXPR;
2198     case UNLE_EXPR:
2199       return GT_EXPR;
2200     case ORDERED_EXPR:
2201       return UNORDERED_EXPR;
2202     case UNORDERED_EXPR:
2203       return ORDERED_EXPR;
2204     default:
2205       gcc_unreachable ();
2206     }
2207 }
2208
2209 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2210    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2211
2212 enum tree_code
2213 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2214 {
2215   switch (code)
2216     {
2217     case EQ_EXPR:
2218     case NE_EXPR:
2219     case ORDERED_EXPR:
2220     case UNORDERED_EXPR:
2221     case LTGT_EXPR:
2222     case UNEQ_EXPR:
2223       return code;
2224     case GT_EXPR:
2225       return LT_EXPR;
2226     case GE_EXPR:
2227       return LE_EXPR;
2228     case LT_EXPR:
2229       return GT_EXPR;
2230     case LE_EXPR:
2231       return GE_EXPR;
2232     case UNGT_EXPR:
2233       return UNLT_EXPR;
2234     case UNGE_EXPR:
2235       return UNLE_EXPR;
2236     case UNLT_EXPR:
2237       return UNGT_EXPR;
2238     case UNLE_EXPR:
2239       return UNGE_EXPR;
2240     default:
2241       gcc_unreachable ();
2242     }
2243 }
2244
2245
2246 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2247    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2248    compcode_to_comparison.  */
2249
2250 static enum comparison_code
2251 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2252 {
2253   switch (code)
2254     {
2255     case LT_EXPR:
2256       return COMPCODE_LT;
2257     case EQ_EXPR:
2258       return COMPCODE_EQ;
2259     case LE_EXPR:
2260       return COMPCODE_LE;
2261     case GT_EXPR:
2262       return COMPCODE_GT;
2263     case NE_EXPR:
2264       return COMPCODE_NE;
2265     case GE_EXPR:
2266       return COMPCODE_GE;
2267     case ORDERED_EXPR:
2268       return COMPCODE_ORD;
2269     case UNORDERED_EXPR:
2270       return COMPCODE_UNORD;
2271     case UNLT_EXPR:
2272       return COMPCODE_UNLT;
2273     case UNEQ_EXPR:
2274       return COMPCODE_UNEQ;
2275     case UNLE_EXPR:
2276       return COMPCODE_UNLE;
2277     case UNGT_EXPR:
2278       return COMPCODE_UNGT;
2279     case LTGT_EXPR:
2280       return COMPCODE_LTGT;
2281     case UNGE_EXPR:
2282       return COMPCODE_UNGE;
2283     default:
2284       gcc_unreachable ();
2285     }
2286 }
2287
2288 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2289    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2290    inverse of comparison_to_compcode.  */
2291
2292 static enum tree_code
2293 compcode_to_comparison (enum comparison_code code)
2294 {
2295   switch (code)
2296     {
2297     case COMPCODE_LT:
2298       return LT_EXPR;
2299     case COMPCODE_EQ:
2300       return EQ_EXPR;
2301     case COMPCODE_LE:
2302       return LE_EXPR;
2303     case COMPCODE_GT:
2304       return GT_EXPR;
2305     case COMPCODE_NE:
2306       return NE_EXPR;
2307     case COMPCODE_GE:
2308       return GE_EXPR;
2309     case COMPCODE_ORD:
2310       return ORDERED_EXPR;
2311     case COMPCODE_UNORD:
2312       return UNORDERED_EXPR;
2313     case COMPCODE_UNLT:
2314       return UNLT_EXPR;
2315     case COMPCODE_UNEQ:
2316       return UNEQ_EXPR;
2317     case COMPCODE_UNLE:
2318       return UNLE_EXPR;
2319     case COMPCODE_UNGT:
2320       return UNGT_EXPR;
2321     case COMPCODE_LTGT:
2322       return LTGT_EXPR;
2323     case COMPCODE_UNGE:
2324       return UNGE_EXPR;
2325     default:
2326       gcc_unreachable ();
2327     }
2328 }
2329
2330 /* Return a tree for the comparison which is the combination of
2331    doing the AND or OR (depending on CODE) of the two operations LCODE
2332    and RCODE on the identical operands LL_ARG and LR_ARG.  Take into account
2333    the possibility of trapping if the mode has NaNs, and return NULL_TREE
2334    if this makes the transformation invalid.  */
2335
2336 tree
2337 combine_comparisons (enum tree_code code, enum tree_code lcode,
2338                      enum tree_code rcode, tree truth_type,
2339                      tree ll_arg, tree lr_arg)
2340 {
2341   bool honor_nans = HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (ll_arg)));
2342   enum comparison_code lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
2343   enum comparison_code rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
2344   enum comparison_code compcode;
2345
2346   switch (code)
2347     {
2348     case TRUTH_AND_EXPR: case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2349       compcode = lcompcode & rcompcode;
2350       break;
2351
2352     case TRUTH_OR_EXPR: case TRUTH_ORIF_EXPR:
2353       compcode = lcompcode | rcompcode;
2354       break;
2355
2356     default:
2357       return NULL_TREE;
2358     }
2359
2360   if (!honor_nans)
2361     {
2362       /* Eliminate unordered comparisons, as well as LTGT and ORD
2363          which are not used unless the mode has NaNs.  */
2364       compcode &= ~COMPCODE_UNORD;
2365       if (compcode == COMPCODE_LTGT)
2366         compcode = COMPCODE_NE;
2367       else if (compcode == COMPCODE_ORD)
2368         compcode = COMPCODE_TRUE;
2369     }
2370    else if (flag_trapping_math)
2371      {
2372         /* Check that the original operation and the optimized ones will trap
2373            under the same condition.  */
2374         bool ltrap = (lcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2375                      && (lcompcode != COMPCODE_EQ)
2376                      && (lcompcode != COMPCODE_ORD);
2377         bool rtrap = (rcompcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2378                      && (rcompcode != COMPCODE_EQ)
2379                      && (rcompcode != COMPCODE_ORD);
2380         bool trap = (compcode & COMPCODE_UNORD) == 0
2381                     && (compcode != COMPCODE_EQ)
2382                     && (compcode != COMPCODE_ORD);
2383
2384         /* In a short-circuited boolean expression the LHS might be
2385            such that the RHS, if evaluated, will never trap.  For
2386            example, in ORD (x, y) && (x < y), we evaluate the RHS only
2387            if neither x nor y is NaN.  (This is a mixed blessing: for
2388            example, the expression above will never trap, hence
2389            optimizing it to x < y would be invalid).  */
2390         if ((code == TRUTH_ORIF_EXPR && (lcompcode & COMPCODE_UNORD))
2391             || (code == TRUTH_ANDIF_EXPR && !(lcompcode & COMPCODE_UNORD)))
2392           rtrap = false;
2393
2394         /* If the comparison was short-circuited, and only the RHS
2395            trapped, we may now generate a spurious trap.  */
2396         if (rtrap && !ltrap
2397             && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2398           return NULL_TREE;
2399
2400         /* If we changed the conditions that cause a trap, we lose.  */
2401         if ((ltrap || rtrap) != trap)
2402           return NULL_TREE;
2403       }
2404
2405   if (compcode == COMPCODE_TRUE)
2406     return constant_boolean_node (true, truth_type);
2407   else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
2408     return constant_boolean_node (false, truth_type);
2409   else
2410     return fold_build2 (compcode_to_comparison (compcode),
2411                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
2412 }
2413
2414 /* Return nonzero if CODE is a tree code that represents a truth value.  */
2415
2416 static int
2417 truth_value_p (enum tree_code code)
2418 {
2419   return (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
2420           || code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2421           || code == TRUTH_OR_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2422           || code == TRUTH_XOR_EXPR || code == TRUTH_NOT_EXPR);
2423 }
2424 \f
2425 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2426    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2427    function returns zero.  FLAGS modifies behavior as follows:
2428
2429    If OEP_ONLY_CONST is set, only return nonzero for constants.
2430    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2431    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2432    The distinction is important for IEEE floating point, because
2433    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2434    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2435
2436    If OEP_ONLY_CONST is unset, a VAR_DECL is considered equal to itself
2437    even though it may hold multiple values during a function.
2438    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2439    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2440    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2441    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2442    same value in each operand/subexpression.  Hence leaving OEP_ONLY_CONST
2443    unset means assuming isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2444    Unless comparing arbitrary expression trees, such as from different
2445    statements, this flag can usually be left unset.
2446
2447    If OEP_PURE_SAME is set, then pure functions with identical arguments
2448    are considered the same.  It is used when the caller has other ways
2449    to ensure that global memory is unchanged in between.  */
2450
2451 int
2452 operand_equal_p (tree arg0, tree arg1, unsigned int flags)
2453 {
2454   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2455   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK)
2456     return 0;
2457
2458   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2459      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2460      because they may change the signedness of the arguments.  */
2461   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2462     return 0;
2463
2464   STRIP_NOPS (arg0);
2465   STRIP_NOPS (arg1);
2466
2467   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2468       /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2469          Might as well play it safe and always test this.  */
2470       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2471       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2472       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2473     return 0;
2474
2475   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2476      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2477      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2478      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2479      expressions with side effects that should be treated the same due
2480      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2481      be detected in the recursive calls below.  */
2482   if (arg0 == arg1 && ! (flags & OEP_ONLY_CONST)
2483       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2484           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2485     return 1;
2486
2487   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2488      if ONLY_CONST is set.  */
2489   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2490     switch (TREE_CODE (arg0))
2491       {
2492       case INTEGER_CST:
2493         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2494                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2495                 && tree_int_cst_equal (arg0, arg1));
2496
2497       case REAL_CST:
2498         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2499                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2500                 && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2501                                           TREE_REAL_CST (arg1)));
2502
2503       case VECTOR_CST:
2504         {
2505           tree v1, v2;
2506
2507           if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2508               || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1))
2509             return 0;
2510
2511           v1 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
2512           v2 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg1);
2513           while (v1 && v2)
2514             {
2515               if (!operand_equal_p (TREE_VALUE (v1), TREE_VALUE (v2),
2516                                     flags))
2517                 return 0;
2518               v1 = TREE_CHAIN (v1);
2519               v2 = TREE_CHAIN (v2);
2520             }
2521
2522           return v1 == v2;
2523         }
2524
2525       case COMPLEX_CST:
2526         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2527                                  flags)
2528                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2529                                     flags));
2530
2531       case STRING_CST:
2532         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2533                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2534                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2535                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2536
2537       case ADDR_EXPR:
2538         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2539                                 0);
2540       default:
2541         break;
2542       }
2543
2544   if (flags & OEP_ONLY_CONST)
2545     return 0;
2546
2547 /* Define macros to test an operand from arg0 and arg1 for equality and a
2548    variant that allows null and views null as being different from any
2549    non-null value.  In the latter case, if either is null, the both
2550    must be; otherwise, do the normal comparison.  */
2551 #define OP_SAME(N) operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, N),     \
2552                                     TREE_OPERAND (arg1, N), flags)
2553
2554 #define OP_SAME_WITH_NULL(N)                            \
2555   ((!TREE_OPERAND (arg0, N) || !TREE_OPERAND (arg1, N)) \
2556    ? TREE_OPERAND (arg0, N) == TREE_OPERAND (arg1, N) : OP_SAME (N))
2557
2558   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2559     {
2560     case tcc_unary:
2561       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2562       switch (TREE_CODE (arg0))
2563         {
2564         case NOP_EXPR:
2565         case CONVERT_EXPR:
2566         case FIX_CEIL_EXPR:
2567         case FIX_TRUNC_EXPR:
2568         case FIX_FLOOR_EXPR:
2569         case FIX_ROUND_EXPR:
2570           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2571               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2572             return 0;
2573           break;
2574         default:
2575           break;
2576         }
2577
2578       return OP_SAME (0);
2579
2580
2581     case tcc_comparison:
2582     case tcc_binary:
2583       if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2584         return 1;
2585
2586       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2587       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2588               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2589                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2590               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2591                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2592
2593     case tcc_reference:
2594       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2595          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal.  */
2596       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2597           || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
2598         return 0;
2599
2600       switch (TREE_CODE (arg0))
2601         {
2602         case INDIRECT_REF:
2603         case ALIGN_INDIRECT_REF:
2604         case MISALIGNED_INDIRECT_REF:
2605         case REALPART_EXPR:
2606         case IMAGPART_EXPR:
2607           return OP_SAME (0);
2608
2609         case ARRAY_REF:
2610         case ARRAY_RANGE_REF:
2611           /* Operands 2 and 3 may be null.  */
2612           return (OP_SAME (0)
2613                   && OP_SAME (1)
2614                   && OP_SAME_WITH_NULL (2)
2615                   && OP_SAME_WITH_NULL (3));
2616
2617         case COMPONENT_REF:
2618           /* Handle operand 2 the same as for ARRAY_REF.  */
2619           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME_WITH_NULL (2);
2620
2621         case BIT_FIELD_REF:
2622           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1) && OP_SAME (2);
2623
2624         default:
2625           return 0;
2626         }
2627
2628     case tcc_expression:
2629       switch (TREE_CODE (arg0))
2630         {
2631         case ADDR_EXPR:
2632         case TRUTH_NOT_EXPR:
2633           return OP_SAME (0);
2634
2635         case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2636         case TRUTH_ORIF_EXPR:
2637           return OP_SAME (0) && OP_SAME (1);
2638
2639         case TRUTH_AND_EXPR:
2640         case TRUTH_OR_EXPR:
2641         case TRUTH_XOR_EXPR:
2642           if (OP_SAME (0) && OP_SAME (1))
2643             return 1;
2644
2645           /* Otherwise take into account this is a commutative operation.  */
2646           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2647                                    TREE_OPERAND (arg1, 1), flags)
2648                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2649                                       TREE_OPERAND (arg1, 0), flags));
2650
2651         case CALL_EXPR:
2652           /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they
2653              clearly can not be equal.  */
2654           if (!OP_SAME (0))
2655             return 0;
2656
2657           {
2658             unsigned int cef = call_expr_flags (arg0);
2659             if (flags & OEP_PURE_SAME)
2660               cef &= ECF_CONST | ECF_PURE;
2661             else
2662               cef &= ECF_CONST;
2663             if (!cef)
2664               return 0;
2665           }
2666
2667           /* Now see if all the arguments are the same.  operand_equal_p
2668              does not handle TREE_LIST, so we walk the operands here
2669              feeding them to operand_equal_p.  */
2670           arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2671           arg1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2672           while (arg0 && arg1)
2673             {
2674               if (! operand_equal_p (TREE_VALUE (arg0), TREE_VALUE (arg1),
2675                                      flags))
2676                 return 0;
2677
2678               arg0 = TREE_CHAIN (arg0);
2679               arg1 = TREE_CHAIN (arg1);
2680             }
2681
2682           /* If we get here and both argument lists are exhausted
2683              then the CALL_EXPRs are equal.  */
2684           return ! (arg0 || arg1);
2685
2686         default:
2687           return 0;
2688         }
2689
2690     case tcc_declaration:
2691       /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
2692       return (TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
2693               && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
2694               && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
2695               && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1));
2696
2697     default:
2698       return 0;
2699     }
2700
2701 #undef OP_SAME
2702 #undef OP_SAME_WITH_NULL
2703 }
2704 \f
2705 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
2706    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
2707
2708    When in doubt, return 0.  */
2709
2710 static int
2711 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
2712 {
2713   int unsignedp1, unsignedpo;
2714   tree primarg0, primarg1, primother;
2715   unsigned int correct_width;
2716
2717   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
2718     return 1;
2719
2720   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
2721       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2722     return 0;
2723
2724   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
2725      and see if the inner values are the same.  This removes any
2726      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
2727   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
2728   STRIP_NOPS (primarg0);
2729   STRIP_NOPS (primarg1);
2730   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
2731     return 1;
2732
2733   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
2734      actual comparison operand, ARG0.
2735
2736      First throw away any conversions to wider types
2737      already present in the operands.  */
2738
2739   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
2740   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
2741
2742   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
2743   if (unsignedp1 == unsignedpo
2744       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
2745       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
2746     {
2747       tree type = TREE_TYPE (arg0);
2748
2749       /* Make sure shorter operand is extended the right way
2750          to match the longer operand.  */
2751       primarg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_or_unsigned_type
2752                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
2753
2754       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
2755         return 1;
2756     }
2757
2758   return 0;
2759 }
2760 \f
2761 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
2762    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
2763    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
2764    they are nonzero it means that some operands have already been found.
2765    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
2766    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
2767    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
2768
2769    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
2770
2771 static int
2772 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
2773 {
2774   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2775   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2776
2777   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2778   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2779     class = tcc_unary;
2780   else if (class == tcc_expression
2781            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2782                || code == COMPOUND_EXPR))
2783     class = tcc_binary;
2784
2785   else if (class == tcc_expression && code == SAVE_EXPR
2786            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2787     {
2788       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
2789          two complex to handle.  */
2790       if (*cval1 || *cval2)
2791         return 0;
2792
2793       class = tcc_unary;
2794       *save_p = 1;
2795     }
2796
2797   switch (class)
2798     {
2799     case tcc_unary:
2800       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
2801
2802     case tcc_binary:
2803       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
2804               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2805                                       cval1, cval2, save_p));
2806
2807     case tcc_constant:
2808       return 1;
2809
2810     case tcc_expression:
2811       if (code == COND_EXPR)
2812         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2813                                      cval1, cval2, save_p)
2814                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2815                                         cval1, cval2, save_p)
2816                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
2817                                         cval1, cval2, save_p));
2818       return 0;
2819
2820     case tcc_comparison:
2821       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
2822          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
2823          one side of the comparison is each of the values; test for the
2824          case where this isn't true by failing if the two operands
2825          are the same.  */
2826
2827       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2828                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2829         return 0;
2830
2831       if (*cval1 == 0)
2832         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2833       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2834         ;
2835       else if (*cval2 == 0)
2836         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2837       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2838         ;
2839       else
2840         return 0;
2841
2842       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2843         ;
2844       else if (*cval2 == 0)
2845         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2846       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2847         ;
2848       else
2849         return 0;
2850
2851       return 1;
2852
2853     default:
2854       return 0;
2855     }
2856 }
2857 \f
2858 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
2859    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
2860    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
2861    NEW1 and OLD1.  */
2862
2863 static tree
2864 eval_subst (tree arg, tree old0, tree new0, tree old1, tree new1)
2865 {
2866   tree type = TREE_TYPE (arg);
2867   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2868   enum tree_code_class class = TREE_CODE_CLASS (code);
2869
2870   /* We can handle some of the tcc_expression cases here.  */
2871   if (class == tcc_expression && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2872     class = tcc_unary;
2873   else if (class == tcc_expression
2874            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2875     class = tcc_binary;
2876
2877   switch (class)
2878     {
2879     case tcc_unary:
2880       return fold_build1 (code, type,
2881                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2882                                       old0, new0, old1, new1));
2883
2884     case tcc_binary:
2885       return fold_build2 (code, type,
2886                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2887                                       old0, new0, old1, new1),
2888                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2889                                       old0, new0, old1, new1));
2890
2891     case tcc_expression:
2892       switch (code)
2893         {
2894         case SAVE_EXPR:
2895           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0, old1, new1);
2896
2897         case COMPOUND_EXPR:
2898           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0, old1, new1);
2899
2900         case COND_EXPR:
2901           return fold_build3 (code, type,
2902                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2903                                           old0, new0, old1, new1),
2904                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2905                                           old0, new0, old1, new1),
2906                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 2),
2907                                           old0, new0, old1, new1));
2908         default:
2909           break;
2910         }
2911       /* Fall through - ???  */
2912
2913     case tcc_comparison:
2914       {
2915         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2916         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2917
2918         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
2919            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
2920            case, we know the operand occurred exactly once.  */
2921
2922         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
2923           arg0 = new0;
2924         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
2925           arg0 = new1;
2926
2927         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
2928           arg1 = new0;
2929         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
2930           arg1 = new1;
2931
2932         return fold_build2 (code, type, arg0, arg1);
2933       }
2934
2935     default:
2936       return arg;
2937     }
2938 }
2939 \f
2940 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2941    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
2942    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
2943
2944    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
2945    the conversion of RESULT to TYPE.  */
2946
2947 tree
2948 omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2949 {
2950   tree t = fold_convert (type, result);
2951
2952   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2953     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2954
2955   return non_lvalue (t);
2956 }
2957
2958 /* Similar, but call pedantic_non_lvalue instead of non_lvalue.  */
2959
2960 static tree
2961 pedantic_omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2962 {
2963   tree t = fold_convert (type, result);
2964
2965   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2966     return build2 (COMPOUND_EXPR, type, fold_ignored_result (omitted), t);
2967
2968   return pedantic_non_lvalue (t);
2969 }
2970
2971 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2972    converted to TYPE and OMITTED1 and OMITTED2 were previously operands
2973    of the expression but are now not needed.
2974
2975    If OMITTED1 or OMITTED2 has side effects, they must be evaluated.
2976    If both OMITTED1 and OMITTED2 have side effects, OMITTED1 is
2977    evaluated before OMITTED2.  Otherwise, if neither has side effects,
2978    just do the conversion of RESULT to TYPE.  */
2979
2980 tree
2981 omit_two_operands (tree type, tree result, tree omitted1, tree omitted2)
2982 {
2983   tree t = fold_convert (type, result);
2984
2985   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted2))
2986     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted2, t);
2987   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted1))
2988     t = build2 (COMPOUND_EXPR, type, omitted1, t);
2989
2990   return TREE_CODE (t) != COMPOUND_EXPR ? non_lvalue (t) : t;
2991 }
2992
2993 \f
2994 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
2995    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
2996    returns a truth value (0 or 1).
2997
2998    FIXME: one would think we would fold the result, but it causes
2999    problems with the dominator optimizer.  */
3000 tree
3001 invert_truthvalue (tree arg)
3002 {
3003   tree type = TREE_TYPE (arg);
3004   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
3005
3006   if (code == ERROR_MARK)
3007     return arg;
3008
3009   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
3010      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
3011      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
3012
3013   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3014     {
3015       tree op_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0));
3016       if (FLOAT_TYPE_P (op_type)
3017           && flag_trapping_math
3018           && code != ORDERED_EXPR && code != UNORDERED_EXPR
3019           && code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
3020         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3021       else
3022         {
3023           code = invert_tree_comparison (code,
3024                                          HONOR_NANS (TYPE_MODE (op_type)));
3025           if (code == ERROR_MARK)
3026             return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3027           else
3028             return build2 (code, type,
3029                            TREE_OPERAND (arg, 0), TREE_OPERAND (arg, 1));
3030         }
3031     }
3032
3033   switch (code)
3034     {
3035     case INTEGER_CST:
3036       return constant_boolean_node (integer_zerop (arg), type);
3037
3038     case TRUTH_AND_EXPR:
3039       return build2 (TRUTH_OR_EXPR, type,
3040                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3041                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3042
3043     case TRUTH_OR_EXPR:
3044       return build2 (TRUTH_AND_EXPR, type,
3045                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3046                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3047
3048     case TRUTH_XOR_EXPR:
3049       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
3050          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
3051          result is the XOR of the first operand with the inside of the
3052          negation of the second operand.  */
3053
3054       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
3055         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3056                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
3057       else
3058         return build2 (TRUTH_XOR_EXPR, type,
3059                        invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3060                        TREE_OPERAND (arg, 1));
3061
3062     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
3063       return build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
3064                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3065                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3066
3067     case TRUTH_ORIF_EXPR:
3068       return build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
3069                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
3070                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3071
3072     case TRUTH_NOT_EXPR:
3073       return TREE_OPERAND (arg, 0);
3074
3075     case COND_EXPR:
3076       {
3077         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
3078         tree arg2 = TREE_OPERAND (arg, 2);
3079         /* A COND_EXPR may have a throw as one operand, which
3080            then has void type.  Just leave void operands
3081            as they are.  */
3082         return build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3083                        VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
3084                        ? arg1 : invert_truthvalue (arg1),
3085                        VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg2))
3086                        ? arg2 : invert_truthvalue (arg2));
3087       }
3088
3089     case COMPOUND_EXPR:
3090       return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
3091                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
3092
3093     case NON_LVALUE_EXPR:
3094       return invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0));
3095
3096     case NOP_EXPR:
3097       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE)
3098         break;
3099
3100     case CONVERT_EXPR:
3101     case FLOAT_EXPR:
3102       return build1 (TREE_CODE (arg), type,
3103                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3104
3105     case BIT_AND_EXPR:
3106       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
3107         break;
3108       return build2 (EQ_EXPR, type, arg,
3109                      fold_convert (type, integer_zero_node));
3110
3111     case SAVE_EXPR:
3112       return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3113
3114     case CLEANUP_POINT_EXPR:
3115       return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type,
3116                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
3117
3118     default:
3119       break;
3120     }
3121   gcc_assert (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) == BOOLEAN_TYPE);
3122   return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
3123 }
3124
3125 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
3126    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
3127    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
3128    constants are involved.  For example, convert
3129         (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
3130    Further simplification will occur if B and C are constants.
3131
3132    If this optimization cannot be done, 0 will be returned.  */
3133
3134 static tree
3135 distribute_bit_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3136 {
3137   tree common;
3138   tree left, right;
3139
3140   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
3141       || TREE_CODE (arg0) == code
3142       || (TREE_CODE (arg0) != BIT_AND_EXPR
3143           && TREE_CODE (arg0) != BIT_IOR_EXPR))
3144     return 0;
3145
3146   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3147     {
3148       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3149       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3150       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3151     }
3152   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3153     {
3154       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3155       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3156       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3157     }
3158   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
3159     {
3160       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3161       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3162       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
3163     }
3164   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3165     {
3166       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
3167       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
3168       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
3169     }
3170   else
3171     return 0;
3172
3173   return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, common,
3174                       fold_build2 (code, type, left, right));
3175 }
3176
3177 /* Knowing that ARG0 and ARG1 are both RDIV_EXPRs, simplify a binary operation
3178    with code CODE.  This optimization is unsafe.  */
3179 static tree
3180 distribute_real_division (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
3181 {
3182   bool mul0 = TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR;
3183   bool mul1 = TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR;
3184
3185   /* (A / C) +- (B / C) -> (A +- B) / C.  */
3186   if (mul0 == mul1
3187       && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
3188                        TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
3189     return fold_build2 (mul0 ? MULT_EXPR : RDIV_EXPR, type,
3190                         fold_build2 (code, type,
3191                                      TREE_OPERAND (arg0, 0),
3192                                      TREE_OPERAND (arg1, 0)),
3193                         TREE_OPERAND (arg0, 1));
3194
3195   /* (A / C1) +- (A / C2) -> A * (1 / C1 +- 1 / C2).  */
3196   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
3197                        TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
3198       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
3199       && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
3200     {
3201       REAL_VALUE_TYPE r0, r1;
3202       r0 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
3203       r1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
3204       if (!mul0)
3205         real_arithmetic (&r0, RDIV_EXPR, &dconst1, &r0);
3206       if (!mul1)
3207         real_arithmetic (&r1, RDIV_EXPR, &dconst1, &r1);
3208       real_arithmetic (&r0, code, &r0, &r1);
3209       return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
3210                           TREE_OPERAND (arg0, 0),
3211                           build_real (type, r0));
3212     }
3213
3214   return NULL_TREE;
3215 }
3216 \f
3217 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
3218    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
3219
3220 static tree
3221 make_bit_field_ref (tree inner, tree type, int bitsize, int bitpos,
3222                     int unsignedp)
3223 {
3224   tree result;
3225
3226   if (bitpos == 0)
3227     {
3228       tree size = TYPE_SIZE (TREE_TYPE (inner));
3229       if ((INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (inner))
3230            || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (inner)))
3231           && host_integerp (size, 0)
3232           && tree_low_cst (size, 0) == bitsize)
3233         return fold_convert (type, inner);
3234     }
3235
3236   result = build3 (BIT_FIELD_REF, type, inner,
3237                    size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
3238
3239   BIT_FIELD_REF_UNSIGNED (result) = unsignedp;
3240
3241   return result;
3242 }
3243
3244 /* Optimize a bit-field compare.
3245
3246    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
3247    second is a comparison of two items where the fields are at the same
3248    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
3249    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
3250    implicit in bitfield extractions.
3251
3252    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
3253    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
3254    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
3255    similar mask and compare the result of the ANDs.
3256
3257    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
3258    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
3259    are the left and right operands of the comparison, respectively.
3260
3261    If the optimization described above can be done, we return the resulting
3262    tree.  Otherwise we return zero.  */
3263
3264 static tree
3265 optimize_bit_field_compare (enum tree_code code, tree compare_type,
3266                             tree lhs, tree rhs)
3267 {
3268   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
3269   tree type = TREE_TYPE (lhs);
3270   tree signed_type, unsigned_type;
3271   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
3272   enum machine_mode lmode, rmode, nmode;
3273   int lunsignedp, runsignedp;
3274   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
3275   tree linner, rinner = NULL_TREE;
3276   tree mask;
3277   tree offset;
3278
3279   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
3280      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
3281      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
3282      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
3283      then will no longer be able to replace it.  */
3284   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
3285                                 &lunsignedp, &lvolatilep, false);
3286   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
3287       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3288     return 0;
3289
3290  if (!const_p)
3291    {
3292      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
3293         sizes, and signedness are the same.  */
3294      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
3295                                    &runsignedp, &rvolatilep, false);
3296
3297      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
3298          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
3299          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3300        return 0;
3301    }
3302
3303   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
3304      but fail if we can't.  */
3305   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos,
3306                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
3307                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
3308                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
3309                          word_mode, lvolatilep || rvolatilep);
3310   if (nmode == VOIDmode)
3311     return 0;
3312
3313   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
3314      shifts below.  */
3315   signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 0);
3316   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
3317
3318   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
3319      within it. If the new reference is the same size as the original, we
3320      won't optimize anything, so return zero.  */
3321   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
3322   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
3323   lbitpos -= nbitpos;
3324   if (nbitsize == lbitsize)
3325     return 0;
3326
3327   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
3328     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
3329
3330   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
3331   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3332   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3333   mask = fold_convert (unsigned_type, mask);
3334   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize), 0);
3335   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
3336                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos), 0);
3337
3338   if (! const_p)
3339     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
3340        and return.  */
3341     return build2 (code, compare_type,
3342                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3343                            make_bit_field_ref (linner, unsigned_type,
3344                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3345                            mask),
3346                    build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3347                            make_bit_field_ref (rinner, unsigned_type,
3348                                                nbitsize, nbitpos, 1),
3349                            mask));
3350
3351   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
3352      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
3353      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
3354      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
3355
3356      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
3357      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
3358      the sign bit.  */
3359
3360   if (lunsignedp)
3361     {
3362       if (! integer_zerop (const_binop (RSHIFT_EXPR,
3363                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
3364                                         size_int (lbitsize), 0)))
3365         {
3366           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3367                    code == NE_EXPR);
3368           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3369         }
3370     }
3371   else
3372     {
3373       tree tem = const_binop (RSHIFT_EXPR, fold_convert (signed_type, rhs),
3374                               size_int (lbitsize - 1), 0);
3375       if (! integer_zerop (tem) && ! integer_all_onesp (tem))
3376         {
3377           warning (0, "comparison is always %d due to width of bit-field",
3378                    code == NE_EXPR);
3379           return constant_boolean_node (code == NE_EXPR, compare_type);
3380         }
3381     }
3382
3383   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
3384   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
3385     {
3386       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
3387       rhs = fold_convert (type, integer_zero_node);
3388     }
3389
3390   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
3391      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
3392      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
3393   lhs = make_bit_field_ref (linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
3394   if (lvolatilep)
3395     {
3396       TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) = 1;
3397       TREE_THIS_VOLATILE (lhs) = 1;
3398     }
3399
3400   rhs = const_binop (BIT_AND_EXPR,
3401                      const_binop (LSHIFT_EXPR,
3402                                   fold_convert (unsigned_type, rhs),
3403                                   size_int (lbitpos), 0),
3404                      mask, 0);
3405
3406   return build2 (code, compare_type,
3407                  build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask),
3408                  rhs);
3409 }
3410 \f
3411 /* Subroutine for fold_truthop: decode a field reference.
3412
3413    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3414
3415    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3416    set to the starting bit number.
3417
3418    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3419    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3420
3421    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3422    otherwise it is not changed.
3423
3424    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3425
3426    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3427    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3428
3429    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3430
3431    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3432    do anything with.  */
3433
3434 static tree
3435 decode_field_reference (tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3436                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, enum machine_mode *pmode,
3437                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3438                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3439 {
3440   tree outer_type = 0;
3441   tree and_mask = 0;
3442   tree mask, inner, offset;
3443   tree unsigned_type;
3444   unsigned int precision;
3445
3446   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3447      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3448      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3449   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3450     return 0;
3451
3452   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3453      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3454      outermost expression if it may matter below.  */
3455   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3456       || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR
3457       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3458     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3459   STRIP_NOPS (exp);
3460
3461   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3462     {
3463       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3464       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3465       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3466       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3467         return 0;
3468     }
3469
3470   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3471                                punsignedp, pvolatilep, false);
3472   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3473       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3474       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3475     return 0;
3476
3477   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3478      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3479      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3480   if (outer_type && *pbitsize == TYPE_PRECISION (outer_type))
3481     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3482
3483   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3484   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3485   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3486
3487   mask = build_int_cst (unsigned_type, -1);
3488   mask = force_fit_type (mask, 0, false, false);
3489
3490   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3491   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3492
3493   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3494   if (and_mask != 0)
3495     mask = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3496                         fold_convert (unsigned_type, and_mask), mask);
3497
3498   *pmask = mask;
3499   *pand_mask = and_mask;
3500   return inner;
3501 }
3502
3503 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3504    bit positions.  */
3505
3506 static int
3507 all_ones_mask_p (tree mask, int size)
3508 {
3509   tree type = TREE_TYPE (mask);
3510   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3511   tree tmask;
3512
3513   tmask = build_int_cst (lang_hooks.types.signed_type (type), -1);
3514   tmask = force_fit_type (tmask, 0, false, false);
3515
3516   return
3517     tree_int_cst_equal (mask,
3518                         const_binop (RSHIFT_EXPR,
3519                                      const_binop (LSHIFT_EXPR, tmask,
3520                                                   size_int (precision - size),
3521                                                   0),
3522                                      size_int (precision - size), 0));
3523 }
3524
3525 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3526    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3527    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3528    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3529    or NULL_TREE otherwise.  */
3530
3531 static tree
3532 sign_bit_p (tree exp, tree val)
3533 {
3534   unsigned HOST_WIDE_INT mask_lo, lo;
3535   HOST_WIDE_INT mask_hi, hi;
3536   int width;
3537   tree t;
3538
3539   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3540   t = TREE_TYPE (exp);
3541   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3542     return NULL_TREE;
3543
3544   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3545   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3546       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (val))
3547     return NULL_TREE;
3548
3549   width = TYPE_PRECISION (t);
3550   if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3551     {
3552       hi = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3553       lo = 0;
3554
3555       mask_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3556                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3557       mask_lo = -1;
3558     }
3559   else
3560     {
3561       hi = 0;
3562       lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1);
3563
3564       mask_hi = 0;
3565       mask_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3566                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3567     }
3568
3569   /* We mask off those bits beyond TREE_TYPE (exp) so that we can
3570      treat VAL as if it were unsigned.  */
3571   if ((TREE_INT_CST_HIGH (val) & mask_hi) == hi
3572       && (TREE_INT_CST_LOW (val) & mask_lo) == lo)
3573     return exp;
3574
3575   /* Handle extension from a narrower type.  */
3576   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3577       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3578     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3579
3580   return NULL_TREE;
3581 }
3582
3583 /* Subroutine for fold_truthop: determine if an operand is simple enough
3584    to be evaluated unconditionally.  */
3585
3586 static int
3587 simple_operand_p (tree exp)
3588 {
3589   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3590   STRIP_NOPS (exp);
3591
3592   return (CONSTANT_CLASS_P (exp)
3593           || TREE_CODE (exp) == SSA_NAME
3594           || (DECL_P (exp)
3595               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3596               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3597               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3598               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3599                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3600                  #pragma weak, etc).  */
3601               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3602               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3603               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3604                  registers aren't expensive.  */
3605               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3606 }
3607 \f
3608 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3609    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3610
3611    For example, both
3612         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3613    and
3614         X >= 2 && X <= 5
3615    are converted to
3616         (unsigned) (X - 2) <= 3
3617
3618    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
3619    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
3620    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
3621    it represents either the highest or lowest value of the type.
3622
3623    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
3624    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
3625    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
3626    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
3627    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
3628    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
3629    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
3630    always false.
3631
3632    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
3633    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
3634    handled using a special case.  */
3635
3636 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
3637    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
3638    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
3639    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
3640    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
3641    type if both are specified.  */
3642
3643 static tree
3644 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
3645              tree arg1, int upper1_p)
3646 {
3647   tree tem;
3648   int result;
3649   int sgn0, sgn1;
3650
3651   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
3652      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
3653      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
3654      are handled for consistency.  */
3655
3656   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
3657     {
3658       tem = fold_build2 (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
3659                          arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
3660       STRIP_NOPS (tem);
3661       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
3662     }
3663
3664   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_comparison)
3665     return 0;
3666
3667   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
3668      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
3669      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
3670      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
3671      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
3672      us to treat unbounded ranges as equal.  */
3673   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
3674   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
3675   switch (code)
3676     {
3677     case EQ_EXPR:
3678       result = sgn0 == sgn1;
3679       break;
3680     case NE_EXPR:
3681       result = sgn0 != sgn1;
3682       break;
3683     case LT_EXPR:
3684       result = sgn0 < sgn1;
3685       break;
3686     case LE_EXPR:
3687       result = sgn0 <= sgn1;
3688       break;
3689     case GT_EXPR:
3690       result = sgn0 > sgn1;
3691       break;
3692     case GE_EXPR:
3693       result = sgn0 >= sgn1;
3694       break;
3695     default:
3696       gcc_unreachable ();
3697     }
3698
3699   return constant_boolean_node (result, type);
3700 }
3701 \f
3702 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
3703    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
3704    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same type
3705    as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we will most
3706    likely not be returning a useful value and range.  */
3707
3708 static tree
3709 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh)
3710 {
3711   enum tree_code code;
3712   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
3713   tree exp_type = NULL_TREE, arg0_type = NULL_TREE;
3714   int in_p, n_in_p;
3715   tree low, high, n_low, n_high;
3716
3717   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
3718      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
3719      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
3720      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
3721      the switch, which will "break" the while.  */
3722
3723   in_p = 0;
3724   low = high = fold_convert (TREE_TYPE (exp), integer_zero_node);
3725
3726   while (1)
3727     {
3728       code = TREE_CODE (exp);
3729       exp_type = TREE_TYPE (exp);
3730
3731       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
3732         {
3733           if (TREE_CODE_LENGTH (code) > 0)
3734             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
3735           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3736               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary
3737               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3738             arg0_type = TREE_TYPE (arg0);
3739           if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
3740               || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison
3741               || (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_expression
3742                   && TREE_CODE_LENGTH (code) > 1))
3743             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
3744         }
3745
3746       switch (code)
3747         {
3748         case TRUTH_NOT_EXPR:
3749           in_p = ! in_p, exp = arg0;
3750           continue;
3751
3752         case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
3753         case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
3754           /* We can only do something if the range is testing for zero
3755              and if the second operand is an integer constant.  Note that
3756              saying something is "in" the range we make is done by
3757              complementing IN_P since it will set in the initial case of
3758              being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
3759           if (low == 0 || high == 0
3760               || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
3761               || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3762             break;
3763
3764           switch (code)
3765             {
3766             case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
3767               low = high = arg1;
3768               break;
3769             case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
3770               in_p = ! in_p, low = high = arg1;
3771               break;
3772             case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
3773               low = 0, high = arg1;
3774               break;
3775             case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
3776               in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
3777               break;
3778             case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
3779               low = arg1, high = 0;
3780               break;
3781             case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
3782               in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
3783               break;
3784             default:
3785               gcc_unreachable ();
3786             }
3787
3788           /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
3789              greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
3790              on that fact, so we record it here so we can parse existing
3791              range tests.  We test arg0_type since often the return type
3792              of, e.g. EQ_EXPR, is boolean.  */
3793           if (TYPE_UNSIGNED (arg0_type) && (low == 0 || high == 0))
3794             {
3795               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3796                                   in_p, low, high, 1,
3797                                   fold_convert (arg0_type, integer_zero_node),
3798                                   NULL_TREE))
3799                 break;
3800
3801               in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
3802
3803               /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
3804                  bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
3805                  minus 1.  */
3806               if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
3807                 {
3808                   in_p = ! in_p;
3809                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
3810                                       integer_one_node, 0);
3811                   low = fold_convert (arg0_type, integer_zero_node);
3812                 }
3813             }
3814
3815           exp = arg0;
3816           continue;
3817
3818         case NEGATE_EXPR:
3819           /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
3820           n_low = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3821                                fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3822                                0, high, 1);
3823           n_high = range_binop (MINUS_EXPR, exp_type,
3824                                 fold_convert (exp_type, integer_zero_node),
3825                                 0, low, 0);
3826           low = n_low, high = n_high;
3827           exp = arg0;
3828           continue;
3829
3830         case BIT_NOT_EXPR:
3831           /* ~ X -> -X - 1  */
3832           exp = build2 (MINUS_EXPR, exp_type, negate_expr (arg0),
3833                         fold_convert (exp_type, integer_one_node));
3834           continue;
3835
3836         case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
3837           if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3838             break;
3839
3840           /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
3841              so we don't worry about it so long as our computations on
3842              the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
3843              and this is exactly the right thing.  */
3844           n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3845                                arg0_type, low, 0, arg1, 0);
3846           n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3847                                 arg0_type, high, 1, arg1, 0);
3848           if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
3849               || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
3850             break;
3851
3852           /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
3853              value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
3854           if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
3855             {
3856               low = range_binop (PLUS_EXPR, arg0_type, n_high, 0,
3857                                  integer_one_node, 0);
3858               high = range_binop (MINUS_EXPR, arg0_type, n_low, 0,
3859                                   integer_one_node, 0);
3860
3861               /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
3862                  be able to normalize it.  But then, it represents the
3863                  whole range or the empty set, so make it
3864                  +/- [ -, - ].  */
3865               if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
3866                   && tree_int_cst_equal (n_high, high))
3867                 low = high = 0;
3868               else
3869                 in_p = ! in_p;
3870             }
3871           else
3872             low = n_low, high = n_high;
3873
3874           exp = arg0;
3875           continue;
3876
3877         case NOP_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case CONVERT_EXPR:
3878           if (TYPE_PRECISION (arg0_type) > TYPE_PRECISION (exp_type))
3879             break;
3880
3881           if (! INTEGRAL_TYPE_P (arg0_type)
3882               || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, arg0_type))
3883               || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, arg0_type)))
3884             break;
3885
3886           n_low = low, n_high = high;
3887
3888           if (n_low != 0)
3889             n_low = fold_convert (arg0_type, n_low);
3890
3891           if (n_high != 0)
3892             n_high = fold_convert (arg0_type, n_high);
3893
3894
3895           /* If we're converting arg0 from an unsigned type, to exp,
3896              a signed type,  we will be doing the comparison as unsigned.
3897              The tests above have already verified that LOW and HIGH
3898              are both positive.
3899
3900              So we have to ensure that we will handle large unsigned
3901              values the same way that the current signed bounds treat
3902              negative values.  */
3903
3904           if (!TYPE_UNSIGNED (exp_type) && TYPE_UNSIGNED (arg0_type))
3905             {
3906               tree high_positive;
3907               tree equiv_type = lang_hooks.types.type_for_mode
3908                 (TYPE_MODE (arg0_type), 1);
3909
3910               /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
3911                  Since convert would have cropped a very large value, use
3912                  the max value for the destination type.  */
3913               high_positive
3914                 = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
3915                 : TYPE_MAX_VALUE (arg0_type);
3916
3917               if (TYPE_PRECISION (exp_type) == TYPE_PRECISION (arg0_type))
3918                 high_positive = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, arg0_type,
3919                                              fold_convert (arg0_type,
3920                                                            high_positive),
3921                                              fold_convert (arg0_type,
3922                                                            integer_one_node));
3923
3924               /* If the low bound is specified, "and" the range with the
3925                  range for which the original unsigned value will be
3926                  positive.  */
3927               if (low != 0)
3928                 {
3929                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3930                                       1, n_low, n_high, 1,
3931                                       fold_convert (arg0_type,
3932                                                     integer_zero_node),
3933                                       high_positive))
3934                     break;
3935
3936                   in_p = (n_in_p == in_p);
3937                 }
3938               else
3939                 {
3940                   /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
3941                      that will be interpreted as negative.  */
3942                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3943                                       0, n_low, n_high, 1,
3944                                       fold_convert (arg0_type,
3945                                                     integer_zero_node),
3946                                       high_positive))
3947                     break;
3948
3949                   in_p = (in_p != n_in_p);
3950                 }
3951             }
3952
3953           exp = arg0;
3954           low = n_low, high = n_high;
3955           continue;
3956
3957         default:
3958           break;
3959         }
3960
3961       break;
3962     }
3963
3964   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
3965   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
3966     {
3967       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
3968                                                  exp, 0, low, 0))
3969                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3970                                                     exp, 1, high, 1)));
3971       low = high = 0;
3972       exp = 0;
3973     }
3974
3975   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
3976   return exp;
3977 }
3978 \f
3979 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
3980    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
3981    on IN_P) the range.  Return 0 if the test couldn't be created.  */
3982
3983 static tree
3984 build_range_check (tree type, tree exp, int in_p, tree low, tree high)
3985 {
3986   tree etype = TREE_TYPE (exp);
3987   tree value;
3988
3989 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
3990   /* Disable this optimization for function pointer expressions
3991      on targets that require function pointer canonicalization.  */
3992   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
3993       && TREE_CODE (etype) == POINTER_TYPE
3994       && TREE_CODE (TREE_TYPE (etype)) == FUNCTION_TYPE)
3995     return NULL_TREE;
3996 #endif
3997
3998   if (! in_p)
3999     {
4000       value = build_range_check (type, exp, 1, low, high);
4001       if (value != 0)
4002         return invert_truthvalue (value);
4003
4004       return 0;
4005     }
4006
4007   if (low == 0 && high == 0)
4008     return fold_convert (type, integer_one_node);
4009
4010   if (low == 0)
4011     return fold_build2 (LE_EXPR, type, exp,
4012                         fold_convert (etype, high));
4013
4014   if (high == 0)
4015     return fold_build2 (GE_EXPR, type, exp,
4016                         fold_convert (etype, low));
4017
4018   if (operand_equal_p (low, high, 0))
4019     return fold_build2 (EQ_EXPR, type, exp,
4020                         fold_convert (etype, low));
4021
4022   if (integer_zerop (low))
4023     {
4024       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
4025         {
4026           etype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
4027           high = fold_convert (etype, high);
4028           exp = fold_convert (etype, exp);
4029         }
4030       return build_range_check (type, exp, 1, 0, high);
4031     }
4032
4033   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
4034   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
4035     {
4036       unsigned HOST_WIDE_INT lo;
4037       HOST_WIDE_INT hi;
4038       int prec;
4039
4040       prec = TYPE_PRECISION (etype);
4041       if (prec <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
4042         {
4043           hi = 0;
4044           lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)) - 1;
4045         }
4046       else
4047         {
4048           hi = ((HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) - 1;
4049           lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1;
4050         }
4051
4052       if (TREE_INT_CST_HIGH (high) == hi && TREE_INT_CST_LOW (high) == lo)
4053         {
4054           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
4055             {
4056               etype = lang_hooks.types.signed_type (etype);
4057               exp = fold_convert (etype, exp);
4058             }
4059           return fold_build2 (GT_EXPR, type, exp,
4060                               fold_convert (etype, integer_zero_node));
4061         }
4062     }
4063
4064   value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
4065   if (value != 0 && (!flag_wrapv || TREE_OVERFLOW (value))
4066       && ! TYPE_UNSIGNED (etype))
4067     {
4068       tree utype, minv, maxv;
4069
4070       /* Check if (unsigned) INT_MAX + 1 == (unsigned) INT_MIN
4071          for the type in question, as we rely on this here.  */
4072       switch (TREE_CODE (etype))
4073         {
4074         case INTEGER_TYPE:
4075         case ENUMERAL_TYPE:
4076         case CHAR_TYPE:
4077           /* There is no requirement that LOW be within the range of ETYPE
4078              if the latter is a subtype.  It must, however, be within the base
4079              type of ETYPE.  So be sure we do the subtraction in that type.  */
4080           if (TREE_TYPE (etype))
4081             etype = TREE_TYPE (etype);
4082           utype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
4083           maxv = fold_convert (utype, TYPE_MAX_VALUE (etype));
4084           maxv = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, maxv, 1,
4085                               integer_one_node, 1);
4086           minv = fold_convert (utype, TYPE_MIN_VALUE (etype));
4087           if (integer_zerop (range_binop (NE_EXPR, integer_type_node,
4088                                           minv, 1, maxv, 1)))
4089             {
4090               etype = utype;
4091               high = fold_convert (etype, high);
4092               low = fold_convert (etype, low);
4093               exp = fold_convert (etype, exp);
4094               value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0);
4095             }
4096           break;
4097         default:
4098           break;
4099         }
4100     }
4101
4102   if (value != 0 && ! TREE_OVERFLOW (value))
4103     {
4104       /* There is no requirement that LOW be within the range of ETYPE
4105          if the latter is a subtype.  It must, however, be within the base
4106          type of ETYPE.  So be sure we do the subtraction in that type.  */
4107       if (INTEGRAL_TYPE_P (etype) && TREE_TYPE (etype))
4108         {
4109           etype = TREE_TYPE (etype);
4110           exp = fold_convert (etype, exp);
4111           low = fold_convert (etype, low);
4112           value = fold_convert (etype, value);
4113         }
4114
4115       return build_range_check (type,
4116                                 fold_build2 (MINUS_EXPR, etype, exp, low),
4117                                 1, build_int_cst (etype, 0), value);
4118     }
4119
4120   return 0;
4121 }
4122 \f
4123 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
4124    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
4125
4126 static int
4127 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
4128               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
4129 {
4130   int no_overlap;
4131   int subset;
4132   int temp;
4133   tree tem;
4134   int in_p;
4135   tree low, high;
4136   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
4137                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4138                                                 low0, 0, low1, 0)));
4139   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
4140                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4141                                                  high0, 1, high1, 1)));
4142
4143   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
4144      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
4145   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4146                                  low0, 0, low1, 0))
4147       || (lowequal
4148           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
4149                                         high1, 1, high0, 1))))
4150     {
4151       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
4152       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
4153       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
4154     }
4155
4156   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
4157      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
4158      below are simplified by the ones above.  */
4159   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
4160                                           high0, 1, low1, 0));
4161   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
4162                                       high1, 1, high0, 1));
4163
4164   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
4165      excluding the two ranges.  */
4166   if (in0_p && in1_p)
4167     {
4168       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
4169          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
4170          of the second to the end of the first.  */
4171       if (no_overlap)
4172         in_p = 0, low = high = 0;
4173       else if (subset)
4174         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4175       else
4176         in_p = 1, low = low1, high = high0;
4177     }
4178
4179   else if (in0_p && ! in1_p)
4180     {
4181       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
4182          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
4183          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
4184          the end of the first range to the end of the second.  If the second
4185          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
4186          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
4187          first range and ends just before the second range.
4188          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
4189       if (no_overlap)
4190         in_p = 1, low = low0, high = high0;
4191       else if (lowequal && highequal)
4192         in_p = 0, low = high = 0;
4193       else if (subset && lowequal)
4194         {
4195           in_p = 1, high = high0;
4196           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high1, 0,
4197                              integer_one_node, 0);
4198         }
4199       else if (! subset || highequal)
4200         {
4201           in_p = 1, low = low0;
4202           high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4203                               integer_one_node, 0);
4204         }
4205       else
4206         return 0;
4207     }
4208
4209   else if (! in0_p && in1_p)
4210     {
4211       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
4212          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
4213          the range starts just after the first range and ends at the
4214          end of the second.  */
4215       if (no_overlap)
4216         in_p = 1, low = low1, high = high1;
4217       else if (subset || highequal)
4218         in_p = 0, low = high = 0;
4219       else
4220         {
4221           in_p = 1, high = high1;
4222           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4223                              integer_one_node, 0);
4224         }
4225     }
4226
4227   else
4228     {
4229       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
4230          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
4231          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
4232          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
4233          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
4234          second.  */
4235       if (no_overlap)
4236         {
4237           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
4238                                          range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4239                                                       high0, 1,
4240                                                       integer_one_node, 1),
4241                                          1, low1, 0)))
4242             in_p = 0, low = low0, high = high1;
4243           else
4244             {
4245               /* Canonicalize - [min, x] into - [-, x].  */
4246               if (low0 && TREE_CODE (low0) == INTEGER_CST)
4247                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (low0)))
4248                   {
4249                   case ENUMERAL_TYPE:
4250                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (low0))
4251                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (low0))))
4252                       break;
4253                     /* FALLTHROUGH */
4254                   case INTEGER_TYPE:
4255                   case CHAR_TYPE:
4256                     if (tree_int_cst_equal (low0,
4257                                             TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (low0))))
4258                       low0 = 0;
4259                     break;
4260                   case POINTER_TYPE:
4261                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (low0))
4262                         && integer_zerop (low0))
4263                       low0 = 0;
4264                     break;
4265                   default:
4266                     break;
4267                   }
4268
4269               /* Canonicalize - [x, max] into - [x, -].  */
4270               if (high1 && TREE_CODE (high1) == INTEGER_CST)
4271                 switch (TREE_CODE (TREE_TYPE (high1)))
4272                   {
4273                   case ENUMERAL_TYPE:
4274                     if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (high1))
4275                         != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (high1))))
4276                       break;
4277                     /* FALLTHROUGH */
4278                   case INTEGER_TYPE:
4279                   case CHAR_TYPE:
4280                     if (tree_int_cst_equal (high1,
4281                                             TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (high1))))
4282                       high1 = 0;
4283                     break;
4284                   case POINTER_TYPE:
4285                     if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (high1))
4286                         && integer_zerop (range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
4287                                                        high1, 1,
4288                                                        integer_one_node, 1)))
4289                       high1 = 0;
4290                     break;
4291                   default:
4292                     break;
4293                   }
4294
4295               /* The ranges might be also adjacent between the maximum and
4296                  minimum values of the given type.  For
4297                  - [{min,-}, x] and - [y, {max,-}] ranges where x + 1 < y
4298                  return + [x + 1, y - 1].  */
4299               if (low0 == 0 && high1 == 0)
4300                 {
4301                   low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
4302                                      integer_one_node, 1);
4303                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
4304                                       integer_one_node, 0);
4305                   if (low == 0 || high == 0)
4306                     return 0;
4307
4308                   in_p = 1;
4309                 }
4310               else
4311                 return 0;
4312             }
4313         }
4314       else if (subset)
4315         in_p = 0, low = low0, high = high0;
4316       else
4317         in_p = 0, low = low0, high = high1;
4318     }
4319
4320   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
4321   return 1;
4322 }
4323 \f
4324
4325 /* Subroutine of fold, looking inside expressions of the form
4326    A op B ? A : C, where ARG0, ARG1 and ARG2 are the three operands
4327    of the COND_EXPR.  This function is being used also to optimize
4328    A op B ? C : A, by reversing the comparison first.
4329
4330    Return a folded expression whose code is not a COND_EXPR
4331    anymore, or NULL_TREE if no folding opportunity is found.  */
4332
4333 static tree
4334 fold_cond_expr_with_comparison (tree type, tree arg0, tree arg1, tree arg2)
4335 {
4336   enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
4337   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4338   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4339   tree arg1_type = TREE_TYPE (arg1);
4340   tree tem;
4341
4342   STRIP_NOPS (arg1);
4343   STRIP_NOPS (arg2);
4344
4345   /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
4346      transformations:
4347
4348      A == 0? A : -A    same as -A
4349      A != 0? A : -A    same as A
4350      A >= 0? A : -A    same as abs (A)
4351      A > 0?  A : -A    same as abs (A)
4352      A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
4353      A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
4354
4355      None of these transformations work for modes with signed
4356      zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
4357      change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
4358      versa).  The last four will fix the sign of the result,
4359      even though the original expressions could be positive or
4360      negative, depending on the sign of A.
4361
4362      Note that all these transformations are correct if A is
4363      NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
4364   if ((FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01))
4365        ? real_zerop (arg01)
4366        : integer_zerop (arg01))
4367       && ((TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
4368            && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
4369              /* In the case that A is of the form X-Y, '-A' (arg2) may
4370                 have already been folded to Y-X, check for that. */
4371           || (TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR
4372               && TREE_CODE (arg2) == MINUS_EXPR
4373               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0),
4374                                   TREE_OPERAND (arg2, 1), 0)
4375               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1),
4376                                   TREE_OPERAND (arg2, 0), 0))))
4377     switch (comp_code)
4378       {
4379       case EQ_EXPR:
4380       case UNEQ_EXPR:
4381         tem = fold_convert (arg1_type, arg1);
4382         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (tem)));
4383       case NE_EXPR:
4384       case LTGT_EXPR:
4385         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4386       case UNGE_EXPR:
4387       case UNGT_EXPR:
4388         if (flag_trapping_math)
4389           break;
4390         /* Fall through.  */
4391       case GE_EXPR:
4392       case GT_EXPR:
4393         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4394           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4395                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4396         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4397         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4398       case UNLE_EXPR:
4399       case UNLT_EXPR:
4400         if (flag_trapping_math)
4401           break;
4402       case LE_EXPR:
4403       case LT_EXPR:
4404         if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
4405           arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
4406                                (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
4407         tem = fold_build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
4408         return negate_expr (fold_convert (type, tem));
4409       default:
4410         gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4411         break;
4412       }
4413
4414   /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
4415      A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
4416      both transformations are correct when A is NaN: A != 0
4417      is then true, and A == 0 is false.  */
4418
4419   if (integer_zerop (arg01) && integer_zerop (arg2))
4420     {
4421       if (comp_code == NE_EXPR)
4422         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4423       else if (comp_code == EQ_EXPR)
4424         return fold_convert (type, integer_zero_node);
4425     }
4426
4427   /* Try some transformations of A op B ? A : B.
4428
4429      A == B? A : B    same as B
4430      A != B? A : B    same as A
4431      A >= B? A : B    same as max (A, B)
4432      A > B?  A : B    same as max (B, A)
4433      A <= B? A : B    same as min (A, B)
4434      A < B?  A : B    same as min (B, A)
4435
4436      As above, these transformations don't work in the presence
4437      of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
4438      opposite sign, the first two transformations will change
4439      the sign of the result.  In the last four, the original
4440      expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
4441      (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
4442
4443      The first two transformations are correct if either A or B
4444      is a NaN.  In the first transformation, the condition will
4445      be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
4446      second transformation, the condition A != B will be true,
4447      and A will be chosen.
4448
4449      The conversions to max() and min() are not correct if B is
4450      a number and A is not.  The conditions in the original
4451      expressions will be false, so all four give B.  The min()
4452      and max() versions would give a NaN instead.  */
4453   if (operand_equal_for_comparison_p (arg01, arg2, arg00)
4454       /* Avoid these transformations if the COND_EXPR may be used
4455          as an lvalue in the C++ front-end.  PR c++/19199.  */
4456       && (in_gimple_form
4457           || strcmp (lang_hooks.name, "GNU C++") != 0
4458           || ! maybe_lvalue_p (arg1)
4459           || ! maybe_lvalue_p (arg2)))
4460     {
4461       tree comp_op0 = arg00;
4462       tree comp_op1 = arg01;
4463       tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
4464
4465       /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
4466       if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
4467         {
4468           comp_type = type;
4469           comp_op0 = arg1;
4470           comp_op1 = arg2;
4471         }
4472
4473       switch (comp_code)
4474         {
4475         case EQ_EXPR:
4476           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4477         case NE_EXPR:
4478           return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4479         case LE_EXPR:
4480         case LT_EXPR:
4481         case UNLE_EXPR:
4482         case UNLT_EXPR:
4483           /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
4484              operand which will be used if they are equal first
4485              so that we can convert this back to the
4486              corresponding COND_EXPR.  */
4487           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4488             {
4489               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4490               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4491               tem = (comp_code == LE_EXPR || comp_code == UNLE_EXPR)
4492                     ? fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4493                     : fold_build2 (MIN_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4494               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4495             }
4496           break;
4497         case GE_EXPR:
4498         case GT_EXPR:
4499         case UNGE_EXPR:
4500         case UNGT_EXPR:
4501           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4502             {
4503               comp_op0 = fold_convert (comp_type, comp_op0);
4504               comp_op1 = fold_convert (comp_type, comp_op1);
4505               tem = (comp_code == GE_EXPR || comp_code == UNGE_EXPR)
4506                     ? fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op0, comp_op1)
4507                     : fold_build2 (MAX_EXPR, comp_type, comp_op1, comp_op0);
4508               return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, tem));
4509             }
4510           break;
4511         case UNEQ_EXPR:
4512           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4513             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
4514           break;
4515         case LTGT_EXPR:
4516           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
4517             return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
4518           break;
4519         default:
4520           gcc_assert (TREE_CODE_CLASS (comp_code) == tcc_comparison);
4521           break;
4522         }
4523     }
4524
4525   /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
4526      we might still be able to simplify this.  For example,
4527      if C1 is one less or one more than C2, this might have started
4528      out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
4529      Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
4530
4531   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
4532       && TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
4533       && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
4534     switch (comp_code)
4535       {
4536       case EQ_EXPR:
4537         /* We can replace A with C1 in this case.  */
4538         arg1 = fold_convert (type, arg01);
4539         return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0, arg1, arg2);
4540
4541       case LT_EXPR:
4542         /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2).  */
4543         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4544                                OEP_ONLY_CONST)
4545             && operand_equal_p (arg01,
4546                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4547                                              integer_one_node, 0),
4548                                 OEP_ONLY_CONST))
4549           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4550                                                    type, arg1, arg2));
4551         break;
4552
4553       case LE_EXPR:
4554         /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2).  */
4555         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4556                                OEP_ONLY_CONST)
4557             && operand_equal_p (arg01,
4558                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4559                                              integer_one_node, 0),
4560                                 OEP_ONLY_CONST))
4561           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MIN_EXPR,
4562                                                    type, arg1, arg2));
4563         break;
4564
4565       case GT_EXPR:
4566         /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2).  */
4567         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type),
4568                                OEP_ONLY_CONST)
4569             && operand_equal_p (arg01,
4570                                 const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
4571                                              integer_one_node, 0),
4572                                 OEP_ONLY_CONST))
4573           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4574                                                    type, arg1, arg2));
4575         break;
4576
4577       case GE_EXPR:
4578         /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2).  */
4579         if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type),
4580                                OEP_ONLY_CONST)
4581             && operand_equal_p (arg01,
4582                                 const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
4583                                              integer_one_node, 0),
4584                                 OEP_ONLY_CONST))
4585           return pedantic_non_lvalue (fold_build2 (MAX_EXPR,
4586                                                    type, arg1, arg2));
4587         break;
4588       case NE_EXPR:
4589         break;
4590       default:
4591         gcc_unreachable ();
4592       }
4593
4594   return NULL_TREE;
4595 }
4596
4597
4598 \f
4599 #ifndef LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4600 #define LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT (BRANCH_COST >= 2)
4601 #endif
4602
4603 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
4604    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
4605
4606 static tree
4607 fold_range_test (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
4608 {
4609   int or_op = (code == TRUTH_ORIF_EXPR
4610                || code == TRUTH_OR_EXPR);
4611   int in0_p, in1_p, in_p;
4612   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
4613   tree lhs = make_range (op0, &in0_p, &low0, &high0);
4614   tree rhs = make_range (op1, &in1_p, &low1, &high1);
4615   tree tem;
4616
4617   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
4618      again at the end.  */
4619   if (or_op)
4620     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
4621
4622   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
4623      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
4624      ranges is always true or always false, consider it to be the same
4625      expression as the other.  */
4626   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4627       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
4628                        in1_p, low1, high1)
4629       && 0 != (tem = (build_range_check (type,
4630                                          lhs != 0 ? lhs
4631                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
4632                                          in_p, low, high))))
4633     return or_op ? invert_truthvalue (tem) : tem;
4634
4635   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
4636      short-circuited branch and the underlying object on both sides
4637      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
4638   else if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT
4639            && lhs != 0 && rhs != 0
4640            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4641                || code == TRUTH_ORIF_EXPR)
4642            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
4643     {
4644       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
4645          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
4646          which cases we can't do this.  */
4647       if (simple_operand_p (lhs))
4648         return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4649                        ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4650                        type, op0, op1);
4651
4652       else if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
4653                && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
4654         {
4655           tree common = save_expr (lhs);
4656
4657           if (0 != (lhs = build_range_check (type, common,
4658                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
4659                                              low0, high0))
4660               && (0 != (rhs = build_range_check (type, common,
4661                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
4662                                                  low1, high1))))
4663             return build2 (code == TRUTH_ANDIF_EXPR
4664                            ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
4665                            type, lhs, rhs);
4666         }
4667     }
4668
4669   return 0;
4670 }
4671 \f
4672 /* Subroutine for fold_truthop: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
4673    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
4674    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
4675    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
4676
4677 static tree
4678 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
4679 {
4680   tree type = TREE_TYPE (c);
4681   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
4682   tree temp;
4683
4684   if (p == modesize || unsignedp)
4685     return c;
4686
4687   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
4688      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
4689      with C.  */
4690   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, c, size_int (p - 1), 0);
4691   temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp, size_int (1), 0);
4692
4693   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
4694      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
4695      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
4696      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
4697      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
4698      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
4699   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4700     temp = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type (type), temp);
4701
4702   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1), 0);
4703   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1), 0);
4704   if (mask != 0)
4705     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
4706                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask), 0);
4707   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
4708   if (TYPE_UNSIGNED (type))
4709     temp = fold_convert (type, temp);
4710
4711   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp, 0));
4712 }
4713 \f
4714 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
4715    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
4716    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
4717    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
4718    and evaluate the RHS unconditionally.
4719
4720    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
4721    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
4722    against the object ANDed with the a mask.
4723
4724    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
4725    operations to do this with one comparison.
4726
4727    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
4728    function and the one above.
4729
4730    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
4731    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
4732
4733    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
4734    two operands.
4735
4736    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
4737
4738 static tree
4739 fold_truthop (enum tree_code code, tree truth_type, tree lhs, tree rhs)
4740 {
4741   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
4742      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
4743      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
4744         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
4745
4746      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
4747      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
4748      comparison for one-bit fields.  */
4749
4750   enum tree_code wanted_code;
4751   enum tree_code lcode, rcode;
4752   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
4753   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
4754   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
4755   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
4756   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
4757   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
4758   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
4759   enum machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
4760   enum machine_mode lnmode, rnmode;
4761   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
4762   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
4763   tree l_const, r_const;
4764   tree lntype, rntype, result;
4765   int first_bit, end_bit;
4766   int volatilep;
4767
4768   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
4769      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
4770      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
4771
4772   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
4773     return 0;
4774
4775   lcode = TREE_CODE (lhs);
4776   rcode = TREE_CODE (rhs);
4777
4778   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
4779     {
4780       lhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, lhs,
4781                     fold_convert (TREE_TYPE (lhs), integer_zero_node));
4782       lcode = NE_EXPR;
4783     }
4784
4785   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
4786     {
4787       rhs = build2 (NE_EXPR, truth_type, rhs,
4788                     fold_convert (TREE_TYPE (rhs), integer_zero_node));
4789       rcode = NE_EXPR;
4790     }
4791
4792   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != tcc_comparison
4793       || TREE_CODE_CLASS (rcode) != tcc_comparison)
4794     return 0;
4795
4796   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
4797   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
4798   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
4799   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
4800
4801   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
4802   if (simple_operand_p (ll_arg)
4803       && simple_operand_p (lr_arg))
4804     {
4805       tree result;
4806       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
4807           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
4808         {
4809           result = combine_comparisons (code, lcode, rcode,
4810                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4811           if (result)
4812             return result;
4813         }
4814       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
4815                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
4816         {
4817           result = combine_comparisons (code, lcode,
4818                                         swap_tree_comparison (rcode),
4819                                         truth_type, ll_arg, lr_arg);
4820           if (result)
4821             return result;
4822         }
4823     }
4824
4825   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
4826           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
4827
4828   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
4829      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
4830      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
4831      that can be merged.  Avoid doing this if the RHS is a floating-point
4832      comparison since those can trap.  */
4833
4834   if (BRANCH_COST >= 2
4835       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
4836       && simple_operand_p (rl_arg)
4837       && simple_operand_p (rr_arg))
4838     {
4839       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
4840       if (code == TRUTH_OR_EXPR
4841           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4842           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4843           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4844         return build2 (NE_EXPR, truth_type,
4845                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4846                                ll_arg, rl_arg),
4847                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4848
4849       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
4850       if (code == TRUTH_AND_EXPR
4851           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4852           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4853           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4854         return build2 (EQ_EXPR, truth_type,
4855                        build2 (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4856                                ll_arg, rl_arg),
4857                        fold_convert (TREE_TYPE (ll_arg), integer_zero_node));
4858
4859       if (LOGICAL_OP_NON_SHORT_CIRCUIT)
4860         return build2 (code, truth_type, lhs, rhs);
4861     }
4862
4863   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
4864      each side.  */
4865
4866   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
4867       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
4868     return 0;
4869
4870   volatilep = 0;
4871   ll_inner = decode_field_reference (ll_arg,
4872                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
4873                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
4874                                      &ll_and_mask);
4875   lr_inner = decode_field_reference (lr_arg,
4876                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
4877                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
4878                                      &lr_and_mask);
4879   rl_inner = decode_field_reference (rl_arg,
4880                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
4881                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
4882                                      &rl_and_mask);
4883   rr_inner = decode_field_reference (rr_arg,
4884                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
4885                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
4886                                      &rr_and_mask);
4887
4888   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
4889      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
4890      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
4891      the rhs's.  */
4892   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
4893       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
4894     return 0;
4895
4896   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
4897       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
4898     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
4899   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
4900            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
4901     return 0;
4902   else
4903     l_const = r_const = 0;
4904
4905   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
4906      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
4907      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
4908
4909   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
4910   if (lcode != wanted_code)
4911     {
4912       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
4913         {
4914           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
4915              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
4916              thing below.  */
4917           ll_unsignedp = 1;
4918           l_const = ll_mask;
4919         }
4920       else
4921         return 0;
4922     }
4923
4924   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
4925   if (rcode != wanted_code)
4926     {
4927       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
4928         {
4929           rl_unsignedp = 1;
4930           r_const = rl_mask;
4931         }
4932       else
4933         return 0;
4934     }
4935
4936   /* After this point all optimizations will generate bit-field
4937      references, which we might not want.  */
4938   if (! lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
4939     return 0;
4940
4941   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
4942      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
4943      to be relative to a field of that size.  */
4944   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
4945   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
4946   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4947                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
4948                           volatilep);
4949   if (lnmode == VOIDmode)
4950     return 0;
4951
4952   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
4953   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
4954   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
4955   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
4956
4957   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4958     {
4959       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
4960       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
4961     }
4962
4963   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, ll_mask),
4964                          size_int (xll_bitpos), 0);
4965   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, rl_mask),
4966                          size_int (xrl_bitpos), 0);
4967
4968   if (l_const)
4969     {
4970       l_const = fold_convert (lntype, l_const);
4971       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
4972       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos), 0);
4973       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
4974                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
4975                                                      lntype, ll_mask),
4976                                         0)))
4977         {
4978           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4979
4980           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4981         }
4982     }
4983   if (r_const)
4984     {
4985       r_const = fold_convert (lntype, r_const);
4986       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
4987       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos), 0);
4988       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
4989                                         fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
4990                                                      lntype, rl_mask),
4991                                         0)))
4992         {
4993           warning (0, "comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4994
4995           return constant_boolean_node (wanted_code == NE_EXPR, truth_type);
4996         }
4997     }
4998
4999   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
5000      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
5001      between the left and right sides.  */
5002   if (l_const == 0)
5003     {
5004       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
5005           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
5006           /* Make sure the two fields on the right
5007              correspond to the left without being swapped.  */
5008           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
5009         return 0;
5010
5011       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
5012       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
5013       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
5014                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
5015                               volatilep);
5016       if (rnmode == VOIDmode)
5017         return 0;
5018
5019       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
5020       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
5021       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
5022       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
5023
5024       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
5025         {
5026           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
5027           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
5028         }
5029
5030       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, lr_mask),
5031                              size_int (xlr_bitpos), 0);
5032       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, rr_mask),
5033                              size_int (xrr_bitpos), 0);
5034
5035       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
5036          Do this for both items being compared.  If the operands are the
5037          same size and the bits being compared are in the same position
5038          then we can do this by masking both and comparing the masked
5039          results.  */
5040       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5041       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask, 0);
5042       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
5043         {
5044           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5045                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5046           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5047             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
5048
5049           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
5050                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
5051           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
5052             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
5053
5054           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5055         }
5056
5057       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
5058          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
5059          field containing them both.
5060
5061          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
5062          the mask must be shifted to account for the shift done by
5063          make_bit_field_ref.  */
5064       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
5065            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
5066           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
5067               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
5068         {
5069           tree type;
5070
5071           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, ll_bitsize + rl_bitsize,
5072                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
5073           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, lr_bitsize + rr_bitsize,
5074                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
5075
5076           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
5077                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)), 0);
5078           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
5079                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)), 0);
5080
5081           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
5082           type = lntype;
5083           if (lntype != rntype)
5084             {
5085               if (lnbitsize > rnbitsize)
5086                 {
5087                   lhs = fold_convert (rntype, lhs);
5088                   ll_mask = fold_convert (rntype, ll_mask);
5089                   type = rntype;
5090                 }
5091               else if (lnbitsize < rnbitsize)
5092                 {
5093                   rhs = fold_convert (lntype, rhs);
5094                   lr_mask = fold_convert (lntype, lr_mask);
5095                   type = lntype;
5096                 }
5097             }
5098
5099           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
5100             lhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
5101
5102           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
5103             rhs = build2 (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
5104
5105           return build2 (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
5106         }
5107
5108       return 0;
5109     }
5110
5111   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
5112      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
5113      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
5114      incorrect code below.  */
5115   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5116   if (! integer_zerop (result)
5117       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const, 0),
5118                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const, 0)) != 1)
5119     {
5120       if (wanted_code == NE_EXPR)
5121         {
5122           warning (0, "%<or%> of unmatched not-equal tests is always 1");
5123           return constant_boolean_node (true, truth_type);
5124         }
5125       else
5126         {
5127           warning (0, "%<and%> of mutually exclusive equal-tests is always 0");
5128           return constant_boolean_node (false, truth_type);
5129         }
5130     }
5131
5132   /* Construct the expression we will return.  First get the component
5133      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
5134      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
5135      merged constant.  */
5136   result = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
5137                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
5138
5139   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
5140   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
5141     result = build2 (BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
5142
5143   return build2 (wanted_code, truth_type, result,
5144                  const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const, 0));
5145 }
5146 \f
5147 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
5148    constant.  */
5149
5150 static tree
5151 optimize_minmax_comparison (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
5152 {
5153   tree arg0 = op0;
5154   enum tree_code op_code;
5155   tree comp_const = op1;
5156   tree minmax_const;
5157   int consts_equal, consts_lt;
5158   tree inner;
5159
5160   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
5161
5162   op_code = TREE_CODE (arg0);
5163   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5164   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
5165   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
5166   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5167
5168   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
5169   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
5170       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
5171       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (comp_const)
5172       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
5173       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (minmax_const))
5174     return NULL_TREE;
5175
5176   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
5177      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
5178      simplifications.  */
5179   switch (code)
5180     {
5181     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
5182       {
5183         /* FIXME: We should be able to invert code without building a
5184            scratch tree node, but doing so would require us to
5185            duplicate a part of invert_truthvalue here.  */
5186         tree tem = invert_truthvalue (build2 (code, type, op0, op1));
5187         tem = optimize_minmax_comparison (TREE_CODE (tem),
5188                                           TREE_TYPE (tem),
5189                                           TREE_OPERAND (tem, 0),
5190                                           TREE_OPERAND (tem, 1));
5191         return invert_truthvalue (tem);
5192       }
5193
5194     case GE_EXPR:
5195       return
5196         fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
5197                      optimize_minmax_comparison
5198                      (EQ_EXPR, type, arg0, comp_const),
5199                      optimize_minmax_comparison
5200                      (GT_EXPR, type, arg0, comp_const));
5201
5202     case EQ_EXPR:
5203       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
5204         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
5205         return fold_build2 (LE_EXPR, type, inner, comp_const);
5206
5207       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
5208         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
5209         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5210
5211       else if (op_code == MAX_EXPR)
5212         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
5213         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5214
5215       else if (consts_equal)
5216         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
5217         return fold_build2 (GE_EXPR, type, inner, comp_const);
5218
5219       else if (consts_lt)
5220         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
5221         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5222
5223       else
5224         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
5225         return fold_build2 (EQ_EXPR, type, inner, comp_const);
5226
5227     case GT_EXPR:
5228       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5229         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
5230            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
5231         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5232
5233       else if (op_code == MAX_EXPR)
5234         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
5235         return omit_one_operand (type, integer_one_node, inner);
5236
5237       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
5238         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
5239            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
5240         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
5241
5242       else
5243         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
5244         return fold_build2 (GT_EXPR, type, inner, comp_const);
5245
5246     default:
5247       return NULL_TREE;
5248     }
5249 }
5250 \f
5251 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
5252    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
5253    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
5254    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
5255    should be used for the computation if wider than our type.
5256
5257    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
5258    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
5259    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
5260    in the language in question.
5261
5262    We also canonicalize (X + 7) * 4 into X * 4 + 28 in the hope that either
5263    the machine has a multiply-accumulate insn or that this is part of an
5264    addressing calculation.
5265
5266    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
5267    original computation, but need not be in the original type.  */
5268
5269 static tree
5270 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5271 {
5272   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
5273      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
5274      something interesting and (2) we've probably processed it before
5275      when we built the inner expression.  */
5276
5277   static int depth;
5278   tree ret;
5279
5280   if (depth > 3)
5281     return NULL;
5282
5283   depth++;
5284   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type);
5285   depth--;
5286
5287   return ret;
5288 }
5289
5290 static tree
5291 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
5292 {
5293   tree type = TREE_TYPE (t);
5294   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
5295   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
5296                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
5297                 ? wide_type : type);
5298   tree t1, t2;
5299   int same_p = tcode == code;
5300   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
5301
5302   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
5303   if (integer_zerop (c))
5304     return NULL_TREE;
5305
5306   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_unary)
5307     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5308
5309   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == tcc_binary)
5310     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
5311
5312   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
5313      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
5314   switch (tcode)
5315     {
5316     case INTEGER_CST:
5317       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
5318          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
5319       if (code == MULT_EXPR
5320           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, t, c, 0)))
5321         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
5322                             fold_convert (ctype, c), 0);
5323       break;
5324
5325     case CONVERT_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case NOP_EXPR:
5326       /* If op0 is an expression ...  */
5327       if ((COMPARISON_CLASS_P (op0)
5328            || UNARY_CLASS_P (op0)
5329            || BINARY_CLASS_P (op0)
5330            || EXPRESSION_CLASS_P (op0))
5331           /* ... and is unsigned, and its type is smaller than ctype,
5332              then we cannot pass through as widening.  */
5333           && ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
5334                && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == INTEGER_TYPE
5335                      && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (op0)))
5336                && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
5337                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))))
5338               /* ... or this is a truncation (t is narrower than op0),
5339                  then we cannot pass through this narrowing.  */
5340               || (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
5341                   < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0))))
5342               /* ... or signedness changes for division or modulus,
5343                  then we cannot pass through this conversion.  */
5344               || (code != MULT_EXPR
5345                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5346                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))))
5347         break;
5348
5349       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
5350          we can, replace this expression with the inner simplification for
5351          possible later conversion to our or some other type.  */
5352       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
5353           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
5354           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t2)
5355           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
5356                                          code == MULT_EXPR
5357                                          ? ctype : NULL_TREE))))
5358         return t1;
5359       break;
5360
5361     case ABS_EXPR:
5362       /* If widening the type changes it from signed to unsigned, then we
5363          must avoid building ABS_EXPR itself as unsigned.  */
5364       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) && !TYPE_UNSIGNED (type))
5365         {
5366           tree cstype = (*lang_hooks.types.signed_type) (ctype);
5367           if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, cstype)) != 0)
5368             {
5369               t1 = fold_build1 (tcode, cstype, fold_convert (cstype, t1));
5370               return fold_convert (ctype, t1);
5371             }
5372           break;
5373         }
5374       /* FALLTHROUGH */
5375     case NEGATE_EXPR:
5376       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5377         return fold_build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1));
5378       break;
5379
5380     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
5381       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
5382          this optimization as that changes the result.  */
5383       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
5384         break;
5385
5386       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
5387       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0
5388           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5389         {
5390           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5391             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
5392
5393           return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5394                               fold_convert (ctype, t2));
5395         }
5396       break;
5397
5398     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
5399       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
5400          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
5401          way unless the multiplier or divisor overflows.  Signed
5402          left-shift overflow is implementation-defined rather than
5403          undefined in C90, so do not convert signed left shift into
5404          multiplication.  */
5405       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
5406           && (tcode == RSHIFT_EXPR || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
5407           /* const_binop may not detect overflow correctly,
5408              so check for it explicitly here.  */
5409           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)) > TREE_INT_CST_LOW (op1)
5410           && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
5411           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
5412                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
5413                                                    size_one_node,
5414                                                    op1, 0)))
5415           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5416         return extract_muldiv (build2 (tcode == LSHIFT_EXPR
5417                                        ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
5418                                        ctype, fold_convert (ctype, op0), t1),
5419                                c, code, wide_type);
5420       break;
5421
5422     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
5423       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
5424          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
5425          cases where we can do anything are if the second operand is a
5426          constant.  */
5427       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type);
5428       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type);
5429       if (t1 != 0 && t2 != 0
5430           && (code == MULT_EXPR
5431               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
5432                  are divisible by c.  */
5433               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
5434                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
5435         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5436                             fold_convert (ctype, t2));
5437
5438       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
5439          This simplifies the logic below.  */
5440       if (tcode == MINUS_EXPR)
5441         tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
5442
5443       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5444         break;
5445
5446       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
5447          some of the division and remainder types while for others we need
5448          to change the code.  */
5449       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
5450         {
5451           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
5452             code = FLOOR_DIV_EXPR;
5453           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
5454             code = CEIL_DIV_EXPR;
5455           else if (code != MULT_EXPR
5456                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
5457             break;
5458         }
5459
5460       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
5461          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
5462       if (code == MULT_EXPR
5463           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5464         {
5465           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
5466                              fold_convert (ctype, c), 0);
5467           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
5468           if (op1 == 0
5469               || (TREE_OVERFLOW (op1) && ! flag_wrapv))
5470             break;
5471         }
5472       else
5473         break;
5474
5475       /* If we have an unsigned type is not a sizetype, we cannot widen
5476          the operation since it will change the result if the original
5477          computation overflowed.  */
5478       if (TYPE_UNSIGNED (ctype)
5479           && ! (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype))
5480           && ctype != type)
5481         break;
5482
5483       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
5484          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
5485       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
5486         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1);
5487
5488       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
5489          apply the distributive law to commute the multiply and addition
5490          if the multiplication of the constants doesn't overflow.  */
5491       if (code == MULT_EXPR)
5492         return fold_build2 (tcode, ctype,
5493                             fold_build2 (code, ctype,
5494                                          fold_convert (ctype, op0),
5495                                          fold_convert (ctype, c)),
5496                             op1);
5497
5498       break;
5499
5500     case MULT_EXPR:
5501       /* We have a special case here if we are doing something like
5502          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
5503       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
5504            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
5505           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
5506           && integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5507         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
5508
5509       /* ... fall through ...  */
5510
5511     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
5512     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
5513       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
5514          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
5515          do something only if the second operand is a constant.  */
5516       if (same_p
5517           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
5518         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
5519                             fold_convert (ctype, op1));
5520       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
5521                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
5522         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5523                             fold_convert (ctype, t1));
5524       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
5525         return 0;
5526
5527       /* If these are the same operation types, we can associate them
5528          assuming no overflow.  */
5529       if (tcode == code
5530           && 0 != (t1 = const_binop (MULT_EXPR, fold_convert (ctype, op1),
5531                                      fold_convert (ctype, c), 0))
5532           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
5533         return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0), t1);
5534
5535       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
5536          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
5537          multiple of the other, in which case we replace this with either an
5538          operation or CODE or TCODE.
5539
5540          If we have an unsigned type that is not a sizetype, we cannot do
5541          this since it will change the result if the original computation
5542          overflowed.  */
5543       if ((! TYPE_UNSIGNED (ctype)
5544            || (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype)))
5545           && ! flag_wrapv
5546           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
5547               || (tcode == MULT_EXPR
5548                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
5549                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR)))
5550         {
5551           if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
5552             return fold_build2 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5553                                 fold_convert (ctype,
5554                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5555                                                            op1, c, 0)));
5556           else if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, c, op1, 0)))
5557             return fold_build2 (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
5558                                 fold_convert (ctype,
5559                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
5560                                                            c, op1, 0)));
5561         }
5562       break;
5563
5564     default:
5565       break;
5566     }
5567
5568   return 0;
5569 }
5570 \f
5571 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
5572    1), and is of the indicated TYPE.  */
5573
5574 tree
5575 constant_boolean_node (int value, tree type)
5576 {
5577   if (type == integer_type_node)
5578     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
5579   else if (type == boolean_type_node)
5580     return value ? boolean_true_node : boolean_false_node;
5581   else
5582     return build_int_cst (type, value);
5583 }
5584
5585
5586 /* Return true if expr looks like an ARRAY_REF and set base and
5587    offset to the appropriate trees.  If there is no offset,
5588    offset is set to NULL_TREE.  Base will be canonicalized to
5589    something you can get the element type from using
5590    TREE_TYPE (TREE_TYPE (base)).  Offset will be the offset
5591    in bytes to the base.  */
5592
5593 static bool
5594 extract_array_ref (tree expr, tree *base, tree *offset)
5595 {
5596   /* One canonical form is a PLUS_EXPR with the first
5597      argument being an ADDR_EXPR with a possible NOP_EXPR
5598      attached.  */
5599   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR)
5600     {
5601       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5602       tree inner_base, dummy1;
5603       /* Strip NOP_EXPRs here because the C frontends and/or
5604          folders present us (int *)&x.a + 4B possibly.  */
5605       STRIP_NOPS (op0);
5606       if (extract_array_ref (op0, &inner_base, &dummy1))
5607         {
5608           *base = inner_base;
5609           if (dummy1 == NULL_TREE)
5610             *offset = TREE_OPERAND (expr, 1);
5611           else
5612             *offset = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (expr),
5613                                    dummy1, TREE_OPERAND (expr, 1));
5614           return true;
5615         }
5616     }
5617   /* Other canonical form is an ADDR_EXPR of an ARRAY_REF,
5618      which we transform into an ADDR_EXPR with appropriate
5619      offset.  For other arguments to the ADDR_EXPR we assume
5620      zero offset and as such do not care about the ADDR_EXPR
5621      type and strip possible nops from it.  */
5622   else if (TREE_CODE (expr) == ADDR_EXPR)
5623     {
5624       tree op0 = TREE_OPERAND (expr, 0);
5625       if (TREE_CODE (op0) == ARRAY_REF)
5626         {
5627           tree idx = TREE_OPERAND (op0, 1);
5628           *base = TREE_OPERAND (op0, 0);
5629           *offset = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (idx), idx,
5630                                  array_ref_element_size (op0));
5631         }
5632       else
5633         {
5634           /* Handle array-to-pointer decay as &a.  */
5635           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == ARRAY_TYPE)
5636             *base = TREE_OPERAND (expr, 0);
5637           else
5638             *base = expr;
5639           *offset = NULL_TREE;
5640         }
5641       return true;
5642     }
5643   /* The next canonical form is a VAR_DECL with POINTER_TYPE.  */
5644   else if (SSA_VAR_P (expr)
5645            && TREE_CODE (TREE_TYPE (expr)) == POINTER_TYPE)
5646     {
5647       *base = expr;
5648       *offset = NULL_TREE;
5649       return true;
5650     }
5651
5652   return false;
5653 }
5654
5655
5656 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
5657    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
5658    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
5659    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
5660    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
5661    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
5662    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
5663    possible.  */
5664
5665 static tree
5666 fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code code,
5667                                      tree type, tree op0, tree op1,
5668                                      tree cond, tree arg, int cond_first_p)
5669 {
5670   tree cond_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op0) : TREE_TYPE (op1);
5671   tree arg_type = cond_first_p ? TREE_TYPE (op1) : TREE_TYPE (op0);
5672   tree test, true_value, false_value;
5673   tree lhs = NULL_TREE;
5674   tree rhs = NULL_TREE;
5675
5676   /* This transformation is only worthwhile if we don't have to wrap
5677      arg in a SAVE_EXPR, and the operation can be simplified on at least
5678      one of the branches once its pushed inside the COND_EXPR.  */
5679   if (!TREE_CONSTANT (arg))
5680     return NULL_TREE;
5681
5682   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR)
5683     {
5684       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
5685       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
5686       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
5687       /* If this operand throws an expression, then it does not make
5688          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
5689          involving it.  */
5690       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
5691         lhs = true_value;
5692       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
5693         rhs = false_value;
5694     }
5695   else
5696     {
5697       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
5698       test = cond;
5699       true_value = constant_boolean_node (true, testtype);
5700       false_value = constant_boolean_node (false, testtype);
5701     }
5702
5703   arg = fold_convert (arg_type, arg);
5704   if (lhs == 0)
5705     {
5706       true_value = fold_convert (cond_type, true_value);
5707       if (cond_first_p)
5708         lhs = fold_build2 (code, type, true_value, arg);
5709       else
5710         lhs = fold_build2 (code, type, arg, true_value);
5711     }
5712   if (rhs == 0)
5713     {
5714       false_value = fold_convert (cond_type, false_value);
5715       if (cond_first_p)
5716         rhs = fold_build2 (code, type, false_value, arg);
5717       else
5718         rhs = fold_build2 (code, type, arg, false_value);
5719     }
5720
5721   test = fold_build3 (COND_EXPR, type, test, lhs, rhs);
5722   return fold_convert (type, test);
5723 }
5724
5725 \f
5726 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
5727
5728    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
5729    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
5730    ADDEND is the same as X.
5731
5732    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
5733    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
5734    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
5735    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
5736    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
5737
5738 static bool
5739 fold_real_zero_addition_p (tree type, tree addend, int negate)
5740 {
5741   if (!real_zerop (addend))
5742     return false;
5743
5744   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
5745   if (HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
5746     return false;
5747
5748   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
5749   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type)))
5750     return true;
5751
5752   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
5753   if (TREE_CODE (addend) == REAL_CST
5754       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
5755     negate = !negate;
5756
5757   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
5758      In this situation, there is only one case we can return true for.
5759      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
5760      supported.  */
5761   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (type));
5762 }
5763
5764 /* Subroutine of fold() that checks comparisons of built-in math
5765    functions against real constants.
5766
5767    FCODE is the DECL_FUNCTION_CODE of the built-in, CODE is the comparison
5768    operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR, GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE
5769    is the type of the result and ARG0 and ARG1 are the operands of the
5770    comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5771
5772    The function returns the constant folded tree if a simplification
5773    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5774
5775 static tree
5776 fold_mathfn_compare (enum built_in_function fcode, enum tree_code code,
5777                      tree type, tree arg0, tree arg1)
5778 {
5779   REAL_VALUE_TYPE c;
5780
5781   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode))
5782     {
5783       tree arg = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5784       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5785
5786       c = TREE_REAL_CST (arg1);
5787       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (c))
5788         {
5789           /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5790           if (code == EQ_EXPR || code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5791             return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5792
5793           /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5794              don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5795           if (code == NE_EXPR || !HONOR_NANS (mode))
5796             return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5797
5798           /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5799           return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5800                               build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5801         }
5802       else if (code == GT_EXPR || code == GE_EXPR)
5803         {
5804           REAL_VALUE_TYPE c2;
5805
5806           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5807           real_convert (&c2, mode, &c2);
5808
5809           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5810             {
5811               /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5812               if (HONOR_INFINITIES (mode))
5813                 return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg,
5814                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5815
5816               /* sqrt(x) > y is always false, when y is very large
5817                  and we don't care about infinities.  */
5818               return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg);
5819             }
5820
5821           /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5822           return fold_build2 (code, type, arg,
5823                               build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5824         }
5825       else if (code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5826         {
5827           REAL_VALUE_TYPE c2;
5828
5829           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5830           real_convert (&c2, mode, &c2);
5831
5832           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5833             {
5834               /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5835                  value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5836               if (! HONOR_NANS (mode) && ! HONOR_INFINITIES (mode))
5837                 return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg);
5838
5839               /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5840                  don't care about NaNs.  */
5841               if (! HONOR_NANS (mode))
5842                 return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5843                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5844
5845               /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5846                  don't care about Infinities.  */
5847               if (! HONOR_INFINITIES (mode))
5848                 return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5849                                     build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0));
5850
5851               /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5852               if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
5853                   || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5854                 return NULL_TREE;
5855
5856               arg = save_expr (arg);
5857               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5858                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5859                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5860                                                            dconst0)),
5861                                   fold_build2 (NE_EXPR, type, arg,
5862                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5863                                                            c2)));
5864             }
5865
5866           /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5867           if (! HONOR_NANS (mode))
5868             return fold_build2 (code, type, arg,
5869                                 build_real (TREE_TYPE (arg), c2));
5870
5871           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5872           if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5873               && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5874             {
5875               arg = save_expr (arg);
5876               return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5877                                   fold_build2 (GE_EXPR, type, arg,
5878                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5879                                                            dconst0)),
5880                                   fold_build2 (code, type, arg,
5881                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5882                                                            c2)));
5883             }
5884         }
5885     }
5886
5887   return NULL_TREE;
5888 }
5889
5890 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons against Infinities,
5891    either +Inf or -Inf.
5892
5893    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5894    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5895    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5896
5897    The function returns the constant folded tree if a simplification
5898    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5899
5900 static tree
5901 fold_inf_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5902 {
5903   enum machine_mode mode;
5904   REAL_VALUE_TYPE max;
5905   tree temp;
5906   bool neg;
5907
5908   mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5909
5910   /* For negative infinity swap the sense of the comparison.  */
5911   neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1));
5912   if (neg)
5913     code = swap_tree_comparison (code);
5914
5915   switch (code)
5916     {
5917     case GT_EXPR:
5918       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
5919       if (HONOR_SNANS (mode))
5920         return NULL_TREE;
5921       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
5922
5923     case LE_EXPR:
5924       /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
5925       if (! HONOR_NANS (mode))
5926         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
5927
5928       /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
5929       if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5930           && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg0))
5931         {
5932           arg0 = save_expr (arg0);
5933           return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg0);
5934         }
5935       break;
5936
5937     case EQ_EXPR:
5938     case GE_EXPR:
5939       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
5940       real_maxval (&max, neg, mode);
5941       return fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5942                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5943
5944     case LT_EXPR:
5945       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5946       real_maxval (&max, neg, mode);
5947       return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5948                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5949
5950     case NE_EXPR:
5951       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
5952       real_maxval (&max, neg, mode);
5953       if (! HONOR_NANS (mode))
5954         return fold_build2 (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5955                             arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5956
5957       /* The transformation below creates non-gimple code and thus is
5958          not appropriate if we are in gimple form.  */
5959       if (in_gimple_form)
5960         return NULL_TREE;
5961
5962       temp = fold_build2 (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5963                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max));
5964       return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, temp);
5965
5966     default:
5967       break;
5968     }
5969
5970   return NULL_TREE;
5971 }
5972
5973 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons of a division by
5974    a nonzero integer constant against an integer constant, i.e.
5975    X/C1 op C2.
5976
5977    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5978    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5979    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5980
5981    The function returns the constant folded tree if a simplification
5982    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5983
5984 static tree
5985 fold_div_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5986 {
5987   tree prod, tmp, hi, lo;
5988   tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5989   tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5990   unsigned HOST_WIDE_INT lpart;
5991   HOST_WIDE_INT hpart;
5992   int overflow;
5993
5994   /* We have to do this the hard way to detect unsigned overflow.
5995      prod = int_const_binop (MULT_EXPR, arg01, arg1, 0);  */
5996   overflow = mul_double (TREE_INT_CST_LOW (arg01),
5997                          TREE_INT_CST_HIGH (arg01),
5998                          TREE_INT_CST_LOW (arg1),
5999                          TREE_INT_CST_HIGH (arg1), &lpart, &hpart);
6000   prod = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
6001   prod = force_fit_type (prod, -1, overflow, false);
6002
6003   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)))
6004     {
6005       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6006       lo = prod;
6007
6008       /* Likewise hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0).  */
6009       overflow = add_double (TREE_INT_CST_LOW (prod),
6010                              TREE_INT_CST_HIGH (prod),
6011                              TREE_INT_CST_LOW (tmp),
6012                              TREE_INT_CST_HIGH (tmp),
6013                              &lpart, &hpart);
6014       hi = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (arg00), lpart, hpart);
6015       hi = force_fit_type (hi, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (prod),
6016                            TREE_CONSTANT_OVERFLOW (prod));
6017     }
6018   else if (tree_int_cst_sgn (arg01) >= 0)
6019     {
6020       tmp = int_const_binop (MINUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6021       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6022         {
6023         case -1:
6024           lo = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6025           hi = prod;
6026           break;
6027
6028         case  0:
6029           lo = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6030           hi = tmp;
6031           break;
6032
6033         case  1:
6034           hi = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6035           lo = prod;
6036           break;
6037
6038         default:
6039           gcc_unreachable ();
6040         }
6041     }
6042   else
6043     {
6044       /* A negative divisor reverses the relational operators.  */
6045       code = swap_tree_comparison (code);
6046
6047       tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, arg01, integer_one_node, 0);
6048       switch (tree_int_cst_sgn (arg1))
6049         {
6050         case -1:
6051           hi = int_const_binop (MINUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6052           lo = prod;
6053           break;
6054
6055         case  0:
6056           hi = fold_negate_const (tmp, TREE_TYPE (arg0));
6057           lo = tmp;
6058           break;
6059
6060         case  1:
6061           lo = int_const_binop (PLUS_EXPR, prod, tmp, 0);
6062           hi = prod;
6063           break;
6064
6065         default:
6066           gcc_unreachable ();
6067         }
6068     }
6069
6070   switch (code)
6071     {
6072     case EQ_EXPR:
6073       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6074         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6075       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6076         return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
6077       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6078         return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
6079       return build_range_check (type, arg00, 1, lo, hi);
6080
6081     case NE_EXPR:
6082       if (TREE_OVERFLOW (lo) && TREE_OVERFLOW (hi))
6083         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6084       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6085         return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
6086       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6087         return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
6088       return build_range_check (type, arg00, 0, lo, hi);
6089
6090     case LT_EXPR:
6091       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6092         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6093       return fold_build2 (LT_EXPR, type, arg00, lo);
6094
6095     case LE_EXPR:
6096       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6097         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6098       return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg00, hi);
6099
6100     case GT_EXPR:
6101       if (TREE_OVERFLOW (hi))
6102         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg00);
6103       return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg00, hi);
6104
6105     case GE_EXPR:
6106       if (TREE_OVERFLOW (lo))
6107         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg00);
6108       return fold_build2 (GE_EXPR, type, arg00, lo);
6109
6110     default:
6111       break;
6112     }
6113
6114   return NULL_TREE;
6115 }
6116
6117
6118 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6119    equality/inequality test, then return a simplified form of the test
6120    using a sign testing.  Otherwise return NULL.  TYPE is the desired
6121    result type.  */
6122
6123 static tree
6124 fold_single_bit_test_into_sign_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
6125                                      tree result_type)
6126 {
6127   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6128   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6129       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6130       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6131     {
6132       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
6133          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
6134       tree arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
6135
6136       if (arg00 != NULL_TREE
6137           /* This is only a win if casting to a signed type is cheap,
6138              i.e. when arg00's type is not a partial mode.  */
6139           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg00))
6140              == GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00))))
6141         {
6142           tree stype = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg00));
6143           return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR,
6144                               result_type, fold_convert (stype, arg00),
6145                               fold_convert (stype, integer_zero_node));
6146         }
6147     }
6148
6149   return NULL_TREE;
6150 }
6151
6152 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
6153    equality/inequality test, then return a simplified form of
6154    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
6155    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
6156
6157 tree
6158 fold_single_bit_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
6159                       tree result_type)
6160 {
6161   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
6162   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
6163       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
6164       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6165     {
6166       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6167       tree type = TREE_TYPE (arg0);
6168       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6169       enum machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
6170       int ops_unsigned;
6171       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
6172       tree tem;
6173
6174       /* First, see if we can fold the single bit test into a sign-bit
6175          test.  */
6176       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (code, arg0, arg1,
6177                                                  result_type);
6178       if (tem)
6179         return tem;
6180
6181       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
6182          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
6183          Similarly for (A & C) == 0.  */
6184
6185       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
6186          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
6187       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
6188           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
6189           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (inner, 1)) == 0
6190           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
6191           && 0 > compare_tree_int (TREE_OPERAND (inner, 1),
6192                                    bitnum - TYPE_PRECISION (type)))
6193         {
6194           bitnum += TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (inner, 1));
6195           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
6196         }
6197
6198       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
6199          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
6200          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
6201 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6202       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND
6203                       && !flag_syntax_only) ? 0 : 1;
6204 #else
6205       ops_unsigned = 1;
6206 #endif
6207
6208       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
6209       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
6210       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
6211       inner = fold_convert (intermediate_type, inner);
6212
6213       if (bitnum != 0)
6214         inner = build2 (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
6215                         inner, size_int (bitnum));
6216
6217       if (code == EQ_EXPR)
6218         inner = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, intermediate_type,
6219                              inner, integer_one_node);
6220
6221       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
6222       inner = build2 (BIT_AND_EXPR, intermediate_type,
6223                       inner, integer_one_node);
6224
6225       /* Make sure to return the proper type.  */
6226       inner = fold_convert (result_type, inner);
6227
6228       return inner;
6229     }
6230   return NULL_TREE;
6231 }
6232
6233 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
6234    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
6235
6236 static bool
6237 reorder_operands_p (tree arg0, tree arg1)
6238 {
6239   if (! flag_evaluation_order)
6240       return true;
6241   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
6242     return true;
6243   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
6244          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
6245 }
6246
6247 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
6248    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
6249    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
6250    evaluate the operands in reverse order.  */
6251
6252 bool
6253 tree_swap_operands_p (tree arg0, tree arg1, bool reorder)
6254 {
6255   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6256   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
6257
6258   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6259     return 0;
6260   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6261     return 1;
6262
6263   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
6264     return 0;
6265   if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
6266     return 1;
6267
6268   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
6269     return 0;
6270   if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
6271     return 1;
6272
6273   if (TREE_CONSTANT (arg1))
6274     return 0;
6275   if (TREE_CONSTANT (arg0))
6276     return 1;
6277
6278   if (optimize_size)
6279     return 0;
6280
6281   if (reorder && flag_evaluation_order
6282       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
6283     return 0;
6284
6285   if (DECL_P (arg1))
6286     return 0;
6287   if (DECL_P (arg0))
6288     return 1;
6289
6290   /* It is preferable to swap two SSA_NAME to ensure a canonical form
6291      for commutative and comparison operators.  Ensuring a canonical
6292      form allows the optimizers to find additional redundancies without
6293      having to explicitly check for both orderings.  */
6294   if (TREE_CODE (arg0) == SSA_NAME
6295       && TREE_CODE (arg1) == SSA_NAME
6296       && SSA_NAME_VERSION (arg0) > SSA_NAME_VERSION (arg1))
6297     return 1;
6298
6299   return 0;
6300 }
6301
6302 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where
6303    ARG0 is extended to a wider type.  */
6304
6305 static tree
6306 fold_widened_comparison (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6307 {
6308   tree arg0_unw = get_unwidened (arg0, NULL_TREE);
6309   tree arg1_unw;
6310   tree shorter_type, outer_type;
6311   tree min, max;
6312   bool above, below;
6313
6314   if (arg0_unw == arg0)
6315     return NULL_TREE;
6316   shorter_type = TREE_TYPE (arg0_unw);
6317
6318 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6319   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6320      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6321   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6322       && TREE_CODE (shorter_type) == POINTER_TYPE
6323       && TREE_CODE (TREE_TYPE (shorter_type)) == FUNCTION_TYPE)
6324     return NULL_TREE;
6325 #endif
6326
6327   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)) <= TYPE_PRECISION (shorter_type))
6328     return NULL_TREE;
6329
6330   arg1_unw = get_unwidened (arg1, shorter_type);
6331
6332   /* If possible, express the comparison in the shorter mode.  */
6333   if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
6334        || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) == TYPE_UNSIGNED (shorter_type))
6335       && (TREE_TYPE (arg1_unw) == shorter_type
6336           || (TREE_CODE (arg1_unw) == INTEGER_CST
6337               && (TREE_CODE (shorter_type) == INTEGER_TYPE
6338                   || TREE_CODE (shorter_type) == BOOLEAN_TYPE)
6339               && int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))))
6340     return fold_build2 (code, type, arg0_unw,
6341                        fold_convert (shorter_type, arg1_unw));
6342
6343   if (TREE_CODE (arg1_unw) != INTEGER_CST
6344       || TREE_CODE (shorter_type) != INTEGER_TYPE
6345       || !int_fits_type_p (arg1_unw, shorter_type))
6346     return NULL_TREE;
6347
6348   /* If we are comparing with the integer that does not fit into the range
6349      of the shorter type, the result is known.  */
6350   outer_type = TREE_TYPE (arg1_unw);
6351   min = lower_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6352   max = upper_bound_in_type (outer_type, shorter_type);
6353
6354   above = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6355                                                    max, arg1_unw));
6356   below = integer_nonzerop (fold_relational_const (LT_EXPR, type,
6357                                                    arg1_unw, min));
6358
6359   switch (code)
6360     {
6361     case EQ_EXPR:
6362       if (above || below)
6363         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6364       break;
6365
6366     case NE_EXPR:
6367       if (above || below)
6368         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6369       break;
6370
6371     case LT_EXPR:
6372     case LE_EXPR:
6373       if (above)
6374         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6375       else if (below)
6376         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6377
6378     case GT_EXPR:
6379     case GE_EXPR:
6380       if (above)
6381         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6382       else if (below)
6383         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
6384
6385     default:
6386       break;
6387     }
6388
6389   return NULL_TREE;
6390 }
6391
6392 /* Fold comparison ARG0 CODE ARG1 (with result in TYPE), where for
6393    ARG0 just the signedness is changed.  */
6394
6395 static tree
6396 fold_sign_changed_comparison (enum tree_code code, tree type,
6397                               tree arg0, tree arg1)
6398 {
6399   tree arg0_inner, tmp;
6400   tree inner_type, outer_type;
6401
6402   if (TREE_CODE (arg0) != NOP_EXPR
6403       && TREE_CODE (arg0) != CONVERT_EXPR)
6404     return NULL_TREE;
6405
6406   outer_type = TREE_TYPE (arg0);
6407   arg0_inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6408   inner_type = TREE_TYPE (arg0_inner);
6409
6410 #ifdef HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6411   /* Disable this optimization if we're casting a function pointer
6412      type on targets that require function pointer canonicalization.  */
6413   if (HAVE_canonicalize_funcptr_for_compare
6414       && TREE_CODE (inner_type) == POINTER_TYPE
6415       && TREE_CODE (TREE_TYPE (inner_type)) == FUNCTION_TYPE)
6416     return NULL_TREE;
6417 #endif
6418
6419   if (TYPE_PRECISION (inner_type) != TYPE_PRECISION (outer_type))
6420     return NULL_TREE;
6421
6422   if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST
6423       && !((TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
6424             || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
6425            && TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == inner_type))
6426     return NULL_TREE;
6427
6428   if (TYPE_UNSIGNED (inner_type) != TYPE_UNSIGNED (outer_type)
6429       && code != NE_EXPR
6430       && code != EQ_EXPR)
6431     return NULL_TREE;
6432
6433   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6434     {
6435       tmp = build_int_cst_wide (inner_type,
6436                                 TREE_INT_CST_LOW (arg1),
6437                                 TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
6438       arg1 = force_fit_type (tmp, 0,
6439                              TREE_OVERFLOW (arg1),
6440                              TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1));
6441     }
6442   else
6443     arg1 = fold_convert (inner_type, arg1);
6444
6445   return fold_build2 (code, type, arg0_inner, arg1);
6446 }
6447
6448 /* Tries to replace &a[idx] CODE s * delta with &a[idx CODE delta], if s is
6449    step of the array.  Reconstructs s and delta in the case of s * delta
6450    being an integer constant (and thus already folded).
6451    ADDR is the address. MULT is the multiplicative expression.
6452    If the function succeeds, the new address expression is returned.  Otherwise
6453    NULL_TREE is returned.  */
6454
6455 static tree
6456 try_move_mult_to_index (enum tree_code code, tree addr, tree op1)
6457 {
6458   tree s, delta, step;
6459   tree ref = TREE_OPERAND (addr, 0), pref;
6460   tree ret, pos;
6461   tree itype;
6462
6463   /* Canonicalize op1 into a possibly non-constant delta
6464      and an INTEGER_CST s.  */
6465   if (TREE_CODE (op1) == MULT_EXPR)
6466     {
6467       tree arg0 = TREE_OPERAND (op1, 0), arg1 = TREE_OPERAND (op1, 1);
6468
6469       STRIP_NOPS (arg0);
6470       STRIP_NOPS (arg1);
6471
6472       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
6473         {
6474           s = arg0;
6475           delta = arg1;
6476         }
6477       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6478         {
6479           s = arg1;
6480           delta = arg0;
6481         }
6482       else
6483         return NULL_TREE;
6484     }
6485   else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
6486     {
6487       delta = op1;
6488       s = NULL_TREE;
6489     }
6490   else
6491     {
6492       /* Simulate we are delta * 1.  */
6493       delta = op1;
6494       s = integer_one_node;
6495     }
6496
6497   for (;; ref = TREE_OPERAND (ref, 0))
6498     {
6499       if (TREE_CODE (ref) == ARRAY_REF)
6500         {
6501           itype = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (ref, 0)));
6502           if (! itype)
6503             continue;
6504
6505           step = array_ref_element_size (ref);
6506           if (TREE_CODE (step) != INTEGER_CST)
6507             continue;
6508
6509           if (s)
6510             {
6511               if (! tree_int_cst_equal (step, s))
6512                 continue;
6513             }
6514           else
6515             {
6516               /* Try if delta is a multiple of step.  */
6517               tree tmp = div_if_zero_remainder (EXACT_DIV_EXPR, delta, step);
6518               if (! tmp)
6519                 continue;
6520               delta = tmp;
6521             }
6522
6523           break;
6524         }
6525
6526       if (!handled_component_p (ref))
6527         return NULL_TREE;
6528     }
6529
6530   /* We found the suitable array reference.  So copy everything up to it,
6531      and replace the index.  */
6532
6533   pref = TREE_OPERAND (addr, 0);
6534   ret = copy_node (pref);
6535   pos = ret;
6536
6537   while (pref != ref)
6538     {
6539       pref = TREE_OPERAND (pref, 0);
6540       TREE_OPERAND (pos, 0) = copy_node (pref);
6541       pos = TREE_OPERAND (pos, 0);
6542     }
6543
6544   TREE_OPERAND (pos, 1) = fold_build2 (code, itype,
6545                                        fold_convert (itype,
6546                                                      TREE_OPERAND (pos, 1)),
6547                                        fold_convert (itype, delta));
6548
6549   return fold_build1 (ADDR_EXPR, TREE_TYPE (addr), ret);
6550 }
6551
6552
6553 /* Fold A < X && A + 1 > Y to A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
6554    means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
6555    A < X <= MAX.  INEQ is A + 1 > Y, BOUND is A < X.  */
6556
6557 static tree
6558 fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (tree ineq, tree bound)
6559 {
6560   tree a, typea, type = TREE_TYPE (ineq), a1, diff, y;
6561
6562   if (TREE_CODE (bound) == LT_EXPR)
6563     a = TREE_OPERAND (bound, 0);
6564   else if (TREE_CODE (bound) == GT_EXPR)
6565     a = TREE_OPERAND (bound, 1);
6566   else
6567     return NULL_TREE;
6568
6569   typea = TREE_TYPE (a);
6570   if (!INTEGRAL_TYPE_P (typea)
6571       && !POINTER_TYPE_P (typea))
6572     return NULL_TREE;
6573
6574   if (TREE_CODE (ineq) == LT_EXPR)
6575     {
6576       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6577       y = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6578     }
6579   else if (TREE_CODE (ineq) == GT_EXPR)
6580     {
6581       a1 = TREE_OPERAND (ineq, 0);
6582       y = TREE_OPERAND (ineq, 1);
6583     }
6584   else
6585     return NULL_TREE;
6586
6587   if (TREE_TYPE (a1) != typea)
6588     return NULL_TREE;
6589
6590   diff = fold_build2 (MINUS_EXPR, typea, a1, a);
6591   if (!integer_onep (diff))
6592     return NULL_TREE;
6593
6594   return fold_build2 (GE_EXPR, type, a, y);
6595 }
6596
6597 /* Fold a sum or difference of at least one multiplication.
6598    Returns the folded tree or NULL if no simplification could be made.  */
6599
6600 static tree
6601 fold_plusminus_mult_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
6602 {
6603   tree arg00, arg01, arg10, arg11;
6604   tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
6605
6606   /* (A * C) +- (B * C) -> (A+-B) * C.
6607      (A * C) +- A -> A * (C+-1).
6608      We are most concerned about the case where C is a constant,
6609      but other combinations show up during loop reduction.  Since
6610      it is not difficult, try all four possibilities.  */
6611
6612   if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
6613     {
6614       arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6615       arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6616     }
6617   else
6618     {
6619       arg00 = arg0;
6620       if (!FLOAT_TYPE_P (type))
6621         arg01 = build_int_cst (type, 1);
6622       else
6623         arg01 = build_real (type, dconst1);
6624     }
6625   if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
6626     {
6627       arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
6628       arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6629     }
6630   else
6631     {
6632       arg10 = arg1;
6633       if (!FLOAT_TYPE_P (type))
6634         arg11 = build_int_cst (type, 1);
6635       else
6636         arg11 = build_real (type, dconst1);
6637     }
6638   same = NULL_TREE;
6639
6640   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
6641     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
6642   else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
6643     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
6644   else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
6645     same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
6646   else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
6647     same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
6648
6649   /* No identical multiplicands; see if we can find a common
6650      power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
6651      can help in multi-dimensional array access.  */
6652   else if (host_integerp (arg01, 0)
6653            && host_integerp (arg11, 0))
6654     {
6655       HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
6656       bool swap = false;
6657       tree maybe_same;
6658       int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
6659       int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
6660
6661       /* Move min of absolute values to int11.  */
6662       if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
6663           < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
6664         {
6665           tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
6666           alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
6667           maybe_same = arg01;
6668           swap = true;
6669         }
6670       else
6671         maybe_same = arg11;
6672
6673       if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
6674         {
6675           alt0 = fold_build2 (MULT_EXPR, TREE_TYPE (arg00), arg00,
6676                               build_int_cst (TREE_TYPE (arg00),
6677                                              int01 / int11));
6678           alt1 = arg10;
6679           same = maybe_same;
6680           if (swap)
6681             maybe_same = alt0, alt0 = alt1, alt1 = maybe_same;
6682         }
6683     }
6684
6685   if (same)
6686     return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
6687                         fold_build2 (code, type,
6688                                      fold_convert (type, alt0),
6689                                      fold_convert (type, alt1)),
6690                         fold_convert (type, same));
6691
6692   return NULL_TREE;
6693 }
6694
6695 /* Fold a unary expression of code CODE and type TYPE with operand
6696    OP0.  Return the folded expression if folding is successful.
6697    Otherwise, return NULL_TREE.  */
6698
6699 tree
6700 fold_unary (enum tree_code code, tree type, tree op0)
6701 {
6702   tree tem;
6703   tree arg0;
6704   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
6705
6706   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
6707               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 1);
6708
6709   arg0 = op0;
6710   if (arg0)
6711     {
6712       if (code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6713           || code == FLOAT_EXPR || code == ABS_EXPR)
6714         {
6715           /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type
6716              matters.  */
6717           STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
6718         }
6719       else
6720         {
6721           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This
6722              is safe for every expression, except for a comparison
6723              expression because its signedness is derived from its
6724              operands.
6725
6726              Note that this is done as an internal manipulation within
6727              the constant folder, in order to find the simplest
6728              representation of the arguments so that their form can be
6729              studied.  In any cases, the appropriate type conversions
6730              should be put back in the tree that will get out of the
6731              constant folder.  */
6732           STRIP_NOPS (arg0);
6733         }
6734     }
6735
6736   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
6737     {
6738       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
6739         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6740                        fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6741       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
6742         {
6743           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6744           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
6745           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
6746             arg01 = fold_build1 (code, type, arg01);
6747           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
6748             arg02 = fold_build1 (code, type, arg02);
6749           tem = fold_build3 (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6750                              arg01, arg02);
6751
6752           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
6753              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
6754              it is a conversion from integer to integer and the
6755              result precision is no wider than a word since such a
6756              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
6757              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
6758              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
6759              conversion out and then back in.  */
6760
6761           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
6762                || code == NON_LVALUE_EXPR)
6763               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
6764               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
6765               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
6766               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
6767               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
6768               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
6769                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
6770               && (! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
6771                      && (INTEGRAL_TYPE_P
6772                          (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
6773                      && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD)
6774                   || flag_syntax_only))
6775             tem = build1 (code, type,
6776                           build3 (COND_EXPR,
6777                                   TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6778                                              (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
6779                                   TREE_OPERAND (tem, 0),
6780                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
6781                                   TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
6782           return tem;
6783         }
6784       else if (COMPARISON_CLASS_P (arg0))
6785         {
6786           if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
6787             {
6788               arg0 = copy_node (arg0);
6789               TREE_TYPE (arg0) = type;
6790               return arg0;
6791             }
6792           else if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
6793             return fold_build3 (COND_EXPR, type, arg0,
6794                                 fold_build1 (code, type,
6795                                              integer_one_node),
6796                                 fold_build1 (code, type,
6797                                              integer_zero_node));
6798         }
6799    }
6800
6801   switch (code)
6802     {
6803     case NOP_EXPR:
6804     case FLOAT_EXPR:
6805     case CONVERT_EXPR:
6806     case FIX_TRUNC_EXPR:
6807     case FIX_CEIL_EXPR:
6808     case FIX_FLOOR_EXPR:
6809     case FIX_ROUND_EXPR:
6810       if (TREE_TYPE (op0) == type)
6811         return op0;
6812
6813       /* If we have (type) (a CMP b) and type is an integal type, return
6814          new expression involving the new type.  */
6815       if (COMPARISON_CLASS_P (op0) && INTEGRAL_TYPE_P (type))
6816         return fold_build2 (TREE_CODE (op0), type, TREE_OPERAND (op0, 0),
6817                             TREE_OPERAND (op0, 1));
6818
6819       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
6820       if (TREE_CODE (op0) == NOP_EXPR
6821           || TREE_CODE (op0) == CONVERT_EXPR)
6822         {
6823           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (op0, 0));
6824           tree inter_type = TREE_TYPE (op0);
6825           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
6826           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
6827           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
6828           int inside_vec = TREE_CODE (inside_type) == VECTOR_TYPE;
6829           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
6830           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
6831           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
6832           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
6833           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
6834           int inter_vec = TREE_CODE (inter_type) == VECTOR_TYPE;
6835           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
6836           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
6837           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
6838           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
6839           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
6840           int final_vec = TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE;
6841           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
6842           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
6843
6844           /* In addition to the cases of two conversions in a row
6845              handled below, if we are converting something to its own
6846              type via an object of identical or wider precision, neither
6847              conversion is needed.  */
6848           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
6849               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
6850               && inter_prec >= final_prec)
6851             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6852
6853           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
6854              float or both integer, we don't need the middle conversion if
6855              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
6856              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
6857              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
6858              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
6859           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
6860                || (inter_float && inside_float)
6861                || (inter_vec && inside_vec))
6862               && inter_prec >= inside_prec
6863               && (inter_float || inter_vec
6864                   || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
6865               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6866                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6867               && ! final_ptr
6868               && (! final_vec || inter_prec == inside_prec))
6869             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6870
6871           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
6872              replace that by a single zero-extension.  */
6873           if (inside_int && inter_int && final_int
6874               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
6875               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
6876             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6877
6878           /* Two conversions in a row are not needed unless:
6879              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
6880              - some conversion is a vector (overstrict for now), or
6881              - the intermediate type is narrower than both initial and
6882                final, or
6883              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
6884                and the outermost type is wider than the intermediate, or
6885              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
6886                intermediate and final types differ, or
6887              - the final type is a pointer type and the precisions of the
6888                initial and intermediate types differ.  */
6889           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
6890               && ! inside_vec && ! inter_vec && ! final_vec
6891               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
6892               && ! (inside_int && inter_int
6893                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
6894                     && inter_prec < final_prec)
6895               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
6896                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
6897               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
6898               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
6899               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
6900                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
6901               && ! final_ptr)
6902             return fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
6903         }
6904
6905       /* Handle (T *)&A.B.C for A being of type T and B and C
6906          living at offset zero.  This occurs frequently in
6907          C++ upcasting and then accessing the base.  */
6908       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
6909           && POINTER_TYPE_P (type)
6910           && handled_component_p (TREE_OPERAND (op0, 0)))
6911         {
6912           HOST_WIDE_INT bitsize, bitpos;
6913           tree offset;
6914           enum machine_mode mode;
6915           int unsignedp, volatilep;
6916           tree base = TREE_OPERAND (op0, 0);
6917           base = get_inner_reference (base, &bitsize, &bitpos, &offset,
6918                                       &mode, &unsignedp, &volatilep, false);
6919           /* If the reference was to a (constant) zero offset, we can use
6920              the address of the base if it has the same base type
6921              as the result type.  */
6922           if (! offset && bitpos == 0
6923               && TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (type))
6924                   == TYPE_MAIN_VARIANT (TREE_TYPE (base)))
6925             return fold_convert (type, build_fold_addr_expr (base));
6926         }
6927
6928       if (TREE_CODE (op0) == MODIFY_EXPR
6929           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (op0, 1))
6930           /* Detect assigning a bitfield.  */
6931           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == COMPONENT_REF
6932                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (op0, 0), 1))))
6933         {
6934           /* Don't leave an assignment inside a conversion
6935              unless assigning a bitfield.  */
6936           tem = fold_build1 (code, type, TREE_OPERAND (op0, 1));
6937           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
6938           tem = build2 (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), op0, tem);
6939           TREE_NO_WARNING (tem) = 1;
6940           TREE_USED (tem) = 1;
6941           return tem;
6942         }
6943
6944       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
6945          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
6946          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
6947       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6948           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
6949           && TREE_CODE (op0) == BIT_AND_EXPR
6950           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 1)) == INTEGER_CST)
6951         {
6952           tree and = op0;
6953           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
6954           int change = 0;
6955
6956           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
6957               || (TYPE_PRECISION (type)
6958                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
6959             change = 1;
6960           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
6961                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6962                    && host_integerp (and1, 1))
6963             {
6964               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
6965
6966               cst = tree_low_cst (and1, 1);
6967               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
6968                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
6969               change = (cst == 0);
6970 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
6971               if (change
6972                   && !flag_syntax_only
6973                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
6974                       == ZERO_EXTEND))
6975                 {
6976                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
6977                   and0 = fold_convert (uns, and0);
6978                   and1 = fold_convert (uns, and1);
6979                 }
6980 #endif
6981             }
6982           if (change)
6983             {
6984               tem = build_int_cst_wide (type, TREE_INT_CST_LOW (and1),
6985                                         TREE_INT_CST_HIGH (and1));
6986               tem = force_fit_type (tem, 0, TREE_OVERFLOW (and1),
6987                                     TREE_CONSTANT_OVERFLOW (and1));
6988               return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
6989                                   fold_convert (type, and0), tem);
6990             }
6991         }
6992
6993       /* Convert (T1)((T2)X op Y) into (T1)X op Y, for pointer types T1 and
6994          T2 being pointers to types of the same size.  */
6995       if (POINTER_TYPE_P (type)
6996           && BINARY_CLASS_P (arg0)
6997           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == NOP_EXPR
6998           && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
6999         {
7000           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7001           tree t0 = type;
7002           tree t1 = TREE_TYPE (arg00);
7003           tree tt0 = TREE_TYPE (t0);
7004           tree tt1 = TREE_TYPE (t1);
7005           tree s0 = TYPE_SIZE (tt0);
7006           tree s1 = TYPE_SIZE (tt1);
7007
7008           if (s0 && s1 && operand_equal_p (s0, s1, OEP_ONLY_CONST))
7009             return build2 (TREE_CODE (arg0), t0, fold_convert (t0, arg00),
7010                            TREE_OPERAND (arg0, 1));
7011         }
7012
7013       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
7014       return tem ? tem : NULL_TREE;
7015
7016     case VIEW_CONVERT_EXPR:
7017       if (TREE_CODE (op0) == VIEW_CONVERT_EXPR)
7018         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type, TREE_OPERAND (op0, 0));
7019       return NULL_TREE;
7020
7021     case NEGATE_EXPR:
7022       if (negate_expr_p (arg0))
7023         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7024       return NULL_TREE;
7025
7026     case ABS_EXPR:
7027       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
7028         return fold_abs_const (arg0, type);
7029       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7030         return fold_build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7031       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
7032       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7033                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7034         {
7035           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7036           if (targ0 != arg0)
7037             return fold_convert (type, fold_build1 (ABS_EXPR,
7038                                                     TREE_TYPE (targ0),
7039                                                     targ0));
7040         }
7041       /* ABS_EXPR<ABS_EXPR<x>> = ABS_EXPR<x> even if flag_wrapv is on.  */
7042       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0) || TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR)
7043         return arg0;
7044
7045       /* Strip sign ops from argument.  */
7046       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
7047         {
7048           tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7049           if (tem)
7050             return fold_build1 (ABS_EXPR, type, fold_convert (type, tem));
7051         }
7052       return NULL_TREE;
7053
7054     case CONJ_EXPR:
7055       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7056         return fold_convert (type, arg0);
7057       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7058         return build2 (COMPLEX_EXPR, type,
7059                        TREE_OPERAND (arg0, 0),
7060                        negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7061       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7062         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
7063                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
7064       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7065         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7066                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
7067                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7068                             fold_build1 (CONJ_EXPR, type,
7069                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7070       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
7071         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7072       return NULL_TREE;
7073
7074     case BIT_NOT_EXPR:
7075       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
7076         return fold_not_const (arg0, type);
7077       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
7078         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
7079       /* Convert ~ (-A) to A - 1.  */
7080       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type) && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7081         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7082                             build_int_cst (type, 1));
7083       /* Convert ~ (A - 1) or ~ (A + -1) to -A.  */
7084       else if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7085                && ((TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7086                     && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7087                    || (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7088                        && integer_all_onesp (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7089         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7090       /* Convert ~(X ^ Y) to ~X ^ Y or X ^ ~Y if ~X or ~Y simplify.  */
7091       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7092                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7093                                      fold_convert (type,
7094                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7095         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type, tem,
7096                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7097       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR
7098                && (tem = fold_unary (BIT_NOT_EXPR, type,
7099                                      fold_convert (type,
7100                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)))))
7101         return fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7102                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)), tem);
7103
7104       return NULL_TREE;
7105
7106     case TRUTH_NOT_EXPR:
7107       /* The argument to invert_truthvalue must have Boolean type.  */
7108       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
7109           arg0 = fold_convert (boolean_type_node, arg0);
7110
7111       /* Note that the operand of this must be an int
7112          and its values must be 0 or 1.
7113          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
7114          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
7115       tem = invert_truthvalue (arg0);
7116       /* Avoid infinite recursion.  */
7117       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
7118         return NULL_TREE;
7119       return fold_convert (type, tem);
7120
7121     case REALPART_EXPR:
7122       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7123         return NULL_TREE;
7124       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7125         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7126                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
7127       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7128         return TREE_REALPART (arg0);
7129       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7130         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7131                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7132                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7133                             fold_build1 (REALPART_EXPR, type,
7134                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7135       return NULL_TREE;
7136
7137     case IMAGPART_EXPR:
7138       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
7139         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7140       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
7141         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
7142                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
7143       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7144         return TREE_IMAGPART (arg0);
7145       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7146         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
7147                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7148                                          TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7149                             fold_build1 (IMAGPART_EXPR, type,
7150                                          TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7151       return NULL_TREE;
7152
7153     default:
7154       return NULL_TREE;
7155     } /* switch (code) */
7156 }
7157
7158 /* Fold a binary expression of code CODE and type TYPE with operands
7159    OP0 and OP1.  Return the folded expression if folding is
7160    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
7161
7162 tree
7163 fold_binary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
7164 {
7165   tree t1 = NULL_TREE;
7166   tree tem;
7167   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
7168   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
7169
7170   /* WINS will be nonzero when the switch is done
7171      if all operands are constant.  */
7172   int wins = 1;
7173
7174   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
7175               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 2);
7176
7177   arg0 = op0;
7178   arg1 = op1;
7179
7180   if (arg0)
7181     {
7182       tree subop;
7183
7184       /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7185          safe for every expression, except for a comparison expression
7186          because its signedness is derived from its operands.  So, in
7187          the latter case, only strip conversions that don't change the
7188          signedness.
7189
7190          Note that this is done as an internal manipulation within the
7191          constant folder, in order to find the simplest representation
7192          of the arguments so that their form can be studied.  In any
7193          cases, the appropriate type conversions should be put back in
7194          the tree that will get out of the constant folder.  */
7195       if (kind == tcc_comparison)
7196         STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
7197       else
7198         STRIP_NOPS (arg0);
7199
7200       if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
7201         subop = TREE_REALPART (arg0);
7202       else
7203         subop = arg0;
7204
7205       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
7206           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
7207         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
7208            static var addresses are constant but we can't
7209            do arithmetic on them.  */
7210         wins = 0;
7211     }
7212
7213   if (arg1)
7214     {
7215       tree subop;
7216
7217       /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
7218          safe for every expression, except for a comparison expression
7219          because its signedness is derived from its operands.  So, in
7220          the latter case, only strip conversions that don't change the
7221          signedness.
7222
7223          Note that this is done as an internal manipulation within the
7224          constant folder, in order to find the simplest representation
7225          of the arguments so that their form can be studied.  In any
7226          cases, the appropriate type conversions should be put back in
7227          the tree that will get out of the constant folder.  */
7228       if (kind == tcc_comparison)
7229         STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
7230       else
7231         STRIP_NOPS (arg1);
7232
7233       if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
7234         subop = TREE_REALPART (arg1);
7235       else
7236         subop = arg1;
7237
7238       if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
7239           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
7240         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
7241            static var addresses are constant but we can't
7242            do arithmetic on them.  */
7243         wins = 0;
7244     }
7245
7246   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
7247      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
7248   if (commutative_tree_code (code)
7249       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7250     return fold_build2 (code, type, op1, op0);
7251
7252   /* Now WINS is set as described above,
7253      ARG0 is the first operand of EXPR,
7254      and ARG1 is the second operand (if it has more than one operand).
7255
7256      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
7257      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
7258      operation inside the compound or conditional to see if any folding
7259      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
7260      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
7261      expand_expr.
7262
7263      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
7264      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
7265      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
7266      code below would make the expression more complex.  Change it to a
7267      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
7268      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
7269
7270   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
7271        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7272       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7273            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7274                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7275                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
7276           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
7277               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
7278                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7279                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
7280     {
7281       tem = fold_build2 (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
7282                          : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
7283                          : TRUTH_XOR_EXPR,
7284                          boolean_type_node,
7285                          fold_convert (boolean_type_node, arg0),
7286                          fold_convert (boolean_type_node, arg1));
7287
7288       if (code == EQ_EXPR)
7289         tem = invert_truthvalue (tem);
7290
7291       return fold_convert (type, tem);
7292     }
7293
7294   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary
7295       || TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
7296     {
7297       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
7298         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7299                        fold_build2 (code, type,
7300                                     TREE_OPERAND (arg0, 1), op1));
7301       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
7302           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7303         return build2 (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7304                        fold_build2 (code, type,
7305                                     op0, TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7306
7307       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg0))
7308         {
7309           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7310                                                      arg0, arg1,
7311                                                      /*cond_first_p=*/1);
7312           if (tem != NULL_TREE)
7313             return tem;
7314         }
7315
7316       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR || COMPARISON_CLASS_P (arg1))
7317         {
7318           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, op0, op1,
7319                                                      arg1, arg0,
7320                                                      /*cond_first_p=*/0);
7321           if (tem != NULL_TREE)
7322             return tem;
7323         }
7324     }
7325
7326   switch (code)
7327     {
7328     case PLUS_EXPR:
7329       /* A + (-B) -> A - B */
7330       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7331         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7332                             fold_convert (type, arg0),
7333                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
7334       /* (-A) + B -> B - A */
7335       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7336           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
7337         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7338                             fold_convert (type, arg1),
7339                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7340       /* Convert ~A + 1 to -A.  */
7341       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7342           && TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
7343           && integer_onep (arg1))
7344         return fold_build1 (NEGATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7345
7346       /* Handle (A1 * C1) + (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the
7347          same or one.  */
7348       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7349            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7350           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7351         {
7352           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (code, type, arg0, arg1);
7353           if (tem)
7354             return tem;
7355         }
7356
7357       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7358         {
7359           if (integer_zerop (arg1))
7360             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7361
7362           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
7363              with a constant, and the two constants have no bits in common,
7364              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
7365              simplifications.  */
7366           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7367               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7368               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7369               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
7370               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
7371                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
7372                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
7373             {
7374               code = BIT_IOR_EXPR;
7375               goto bit_ior;
7376             }
7377
7378           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
7379              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
7380              take advantage of the factoring cases below.  */
7381           if (((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7382                 || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7383                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7384               || ((TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7385                    || TREE_CODE (arg1) == MINUS_EXPR)
7386                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
7387             {
7388               tree parg0, parg1, parg, marg;
7389               enum tree_code pcode;
7390
7391               if (TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7392                 parg = arg0, marg = arg1;
7393               else
7394                 parg = arg1, marg = arg0;
7395               pcode = TREE_CODE (parg);
7396               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
7397               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
7398               STRIP_NOPS (parg0);
7399               STRIP_NOPS (parg1);
7400
7401               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
7402                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
7403                 return fold_build2 (pcode, type,
7404                                     fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7405                                                  fold_convert (type, parg0),
7406                                                  fold_convert (type, marg)),
7407                                     fold_convert (type, parg1));
7408               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
7409                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
7410                 return fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7411                                     fold_convert (type, parg0),
7412                                     fold_build2 (pcode, type,
7413                                                  fold_convert (type, marg),
7414                                                  fold_convert (type,
7415                                                                parg1)));
7416             }
7417
7418           /* Try replacing &a[i1] + c * i2 with &a[i1 + i2], if c is step
7419              of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7420              expressions.  */
7421           if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR)
7422             {
7423               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg0, arg1);
7424               if (tem)
7425                 return fold_convert (type, tem);
7426             }
7427           else if (TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7428             {
7429               tem = try_move_mult_to_index (PLUS_EXPR, arg1, arg0);
7430               if (tem)
7431                 return fold_convert (type, tem);
7432             }
7433         }
7434       else
7435         {
7436           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
7437           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
7438             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7439
7440           /* Likewise if the operands are reversed.  */
7441           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7442             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7443
7444           /* Convert X + -C into X - C.  */
7445           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7446               && REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1)))
7447             {
7448               tem = fold_negate_const (arg1, type);
7449               if (!TREE_OVERFLOW (arg1) || !flag_trapping_math)
7450                 return fold_build2 (MINUS_EXPR, type,
7451                                     fold_convert (type, arg0),
7452                                     fold_convert (type, tem));
7453             }
7454
7455           if (flag_unsafe_math_optimizations
7456               && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7457               && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7458               && (tem = distribute_real_division (code, type, arg0, arg1)))
7459             return tem;
7460
7461           /* Convert x+x into x*2.0.  */
7462           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7463               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
7464             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0,
7465                                 build_real (type, dconst2));
7466
7467           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e.  */
7468           if (flag_unsafe_math_optimizations
7469               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
7470               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
7471             {
7472               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7473               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7474               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
7475                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
7476                 {
7477                   tree tree0;
7478                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10);
7479                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11);
7480                 }
7481             }
7482           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a).  */
7483           if (flag_unsafe_math_optimizations
7484               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7485               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
7486             {
7487               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7488               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7489               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
7490                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
7491                 {
7492                   tree tree0;
7493                   tree0 = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1);
7494                   return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0);
7495                 }
7496             }
7497         }
7498
7499      bit_rotate:
7500       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
7501          is a rotate of A by C1 bits.  */
7502       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
7503          is a rotate of A by B bits.  */
7504       {
7505         enum tree_code code0, code1;
7506         code0 = TREE_CODE (arg0);
7507         code1 = TREE_CODE (arg1);
7508         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
7509              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
7510             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7511                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
7512             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
7513           {
7514             tree tree01, tree11;
7515             enum tree_code code01, code11;
7516
7517             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7518             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7519             STRIP_NOPS (tree01);
7520             STRIP_NOPS (tree11);
7521             code01 = TREE_CODE (tree01);
7522             code11 = TREE_CODE (tree11);
7523             if (code01 == INTEGER_CST
7524                 && code11 == INTEGER_CST
7525                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
7526                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
7527                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
7528                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
7529               return build2 (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7530                              code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
7531             else if (code11 == MINUS_EXPR)
7532               {
7533                 tree tree110, tree111;
7534                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
7535                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
7536                 STRIP_NOPS (tree110);
7537                 STRIP_NOPS (tree111);
7538                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
7539                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
7540                                               TYPE_PRECISION
7541                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7542                                                           (arg0, 0))))
7543                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
7544                   return build2 ((code0 == LSHIFT_EXPR
7545                                   ? LROTATE_EXPR
7546                                   : RROTATE_EXPR),
7547                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
7548               }
7549             else if (code01 == MINUS_EXPR)
7550               {
7551                 tree tree010, tree011;
7552                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
7553                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
7554                 STRIP_NOPS (tree010);
7555                 STRIP_NOPS (tree011);
7556                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
7557                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
7558                                               TYPE_PRECISION
7559                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
7560                                                           (arg0, 0))))
7561                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
7562                   return build2 ((code0 != LSHIFT_EXPR
7563                                   ? LROTATE_EXPR
7564                                   : RROTATE_EXPR),
7565                                  type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
7566               }
7567           }
7568       }
7569
7570     associate:
7571       /* In most languages, can't associate operations on floats through
7572          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
7573          don't associate floats at all, unless the user has specified
7574          -funsafe-math-optimizations.  */
7575
7576       if (! wins
7577           && (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7578         {
7579           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
7580           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
7581
7582           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
7583              associate each group together, the constants with literals,
7584              then the result with variables.  This increases the chances of
7585              literals being recombined later and of generating relocatable
7586              expressions for the sum of a constant and literal.  */
7587           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
7588           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
7589                              code == MINUS_EXPR);
7590
7591           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
7592              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
7593           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
7594                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
7595                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
7596                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
7597             {
7598               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
7599               if (code == MINUS_EXPR)
7600                 code = PLUS_EXPR;
7601
7602               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
7603               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
7604               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
7605               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
7606
7607               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
7608                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
7609                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
7610                  unsigned constants are subtracted, like in the following
7611                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
7612               if (minus_lit0 && lit0)
7613                 {
7614                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
7615                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
7616                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
7617                     {
7618                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
7619                                                     MINUS_EXPR, type);
7620                       lit0 = 0;
7621                     }
7622                   else
7623                     {
7624                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
7625                                               MINUS_EXPR, type);
7626                       minus_lit0 = 0;
7627                     }
7628                 }
7629               if (minus_lit0)
7630                 {
7631                   if (con0 == 0)
7632                     return fold_convert (type,
7633                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
7634                                                           MINUS_EXPR, type));
7635                   else
7636                     {
7637                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
7638                                               MINUS_EXPR, type);
7639                       return fold_convert (type,
7640                                            associate_trees (var0, con0,
7641                                                             PLUS_EXPR, type));
7642                     }
7643                 }
7644
7645               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
7646               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
7647                                                           code, type));
7648             }
7649         }
7650
7651     binary:
7652       if (wins)
7653         t1 = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
7654       if (t1 != NULL_TREE)
7655         {
7656           /* The return value should always have
7657              the same type as the original expression.  */
7658           if (TREE_TYPE (t1) != type)
7659             t1 = fold_convert (type, t1);
7660
7661           return t1;
7662         }
7663       return NULL_TREE;
7664
7665     case MINUS_EXPR:
7666       /* A - (-B) -> A + B */
7667       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7668         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0));
7669       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
7670       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7671           && (FLOAT_TYPE_P (type)
7672               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
7673           && negate_expr_p (arg1)
7674           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
7675         return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
7676                             TREE_OPERAND (arg0, 0));
7677       /* Convert -A - 1 to ~A.  */
7678       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7679           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7680           && integer_onep (arg1))
7681         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
7682
7683       /* Convert -1 - A to ~A.  */
7684       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
7685           && integer_all_onesp (arg0))
7686         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg1);
7687
7688       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7689         {
7690           if (! wins && integer_zerop (arg0))
7691             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7692           if (integer_zerop (arg1))
7693             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7694
7695           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
7696           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
7697               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
7698             {
7699               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
7700                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7701                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7702                                                  TREE_OPERAND (arg1, 0)),
7703                                     arg0);
7704               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7705                 return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
7706                                     fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
7707                                                  TREE_OPERAND (arg1, 1)),
7708                                     arg0);
7709             }
7710
7711           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
7712              any power of 2 minus 1.  */
7713           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7714               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
7715               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7716                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
7717             {
7718               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7719               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7720               tree tem = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0);
7721
7722               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
7723                 {
7724                   tem = fold_build2 (BIT_XOR_EXPR, type,
7725                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1);
7726                   return fold_build2 (MINUS_EXPR, type, tem, mask1);
7727                 }
7728             }
7729         }
7730
7731       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
7732       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
7733         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7734
7735       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
7736          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
7737          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
7738       else if (!wins && fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
7739         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7740
7741       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
7742          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
7743          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
7744          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
7745          is volatile.  */
7746
7747       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
7748           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7749         return fold_convert (type, integer_zero_node);
7750
7751       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
7752       if (!wins && negate_expr_p (arg1)
7753           && ((FLOAT_TYPE_P (type)
7754                /* Avoid this transformation if B is a positive REAL_CST.  */
7755                && (TREE_CODE (arg1) != REAL_CST
7756                    ||  REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1))))
7757               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
7758         return fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7759                             fold_convert (type, arg0),
7760                             fold_convert (type, negate_expr (arg1)));
7761
7762       /* Try folding difference of addresses.  */
7763       {
7764         HOST_WIDE_INT diff;
7765
7766         if ((TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7767              || TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR)
7768             && ptr_difference_const (arg0, arg1, &diff))
7769           return build_int_cst_type (type, diff);
7770       }
7771
7772       /* Fold &a[i] - &a[j] to i-j.  */
7773       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7774           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == ARRAY_REF
7775           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7776           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == ARRAY_REF)
7777         {
7778           tree aref0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7779           tree aref1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7780           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (aref0, 0),
7781                                TREE_OPERAND (aref1, 0), 0))
7782             {
7783               tree op0 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (aref0, 1));
7784               tree op1 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (aref1, 1));
7785               tree esz = array_ref_element_size (aref0);
7786               tree diff = build2 (MINUS_EXPR, type, op0, op1);
7787               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, diff,
7788                                   fold_convert (type, esz));
7789
7790             }
7791         }
7792
7793       /* Try replacing &a[i1] - c * i2 with &a[i1 - i2], if c is step
7794          of the array.  Loop optimizer sometimes produce this type of
7795          expressions.  */
7796       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR)
7797         {
7798           tem = try_move_mult_to_index (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
7799           if (tem)
7800             return fold_convert (type, tem);
7801         }
7802
7803       if (flag_unsafe_math_optimizations
7804           && (TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR)
7805           && (TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7806           && (tem = distribute_real_division (code, type, arg0, arg1)))
7807         return tem;
7808
7809       /* Handle (A1 * C1) - (A2 * C2) with A1, A2 or C1, C2 being the
7810          same or one.  */
7811       if ((TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
7812            || TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
7813           && (!FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
7814         {
7815           tree tem = fold_plusminus_mult_expr (code, type, arg0, arg1);
7816           if (tem)
7817             return tem;
7818         }
7819
7820       goto associate;
7821
7822     case MULT_EXPR:
7823       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
7824       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
7825         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7826                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
7827                             negate_expr (arg1));
7828       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
7829         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
7830                             negate_expr (arg0),
7831                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
7832
7833       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
7834         {
7835           if (integer_zerop (arg1))
7836             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7837           if (integer_onep (arg1))
7838             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7839           /* Transform x * -1 into -x.  */
7840           if (integer_all_onesp (arg1))
7841             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7842
7843           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
7844           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
7845               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7846             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
7847                                 TREE_OPERAND (arg1, 1));
7848           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
7849               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
7850             return fold_build2 (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
7851                                 TREE_OPERAND (arg0, 1));
7852
7853           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7854               && 0 != (tem = extract_muldiv (op0,
7855                                              fold_convert (type, arg1),
7856                                              code, NULL_TREE)))
7857             return fold_convert (type, tem);
7858
7859         }
7860       else
7861         {
7862           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
7863              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
7864              same in modes with signed zeros, since multiplying a
7865              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
7866           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7867               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7868               && real_zerop (arg1))
7869             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7870           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
7871           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7872               && real_onep (arg1))
7873             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7874
7875           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
7876           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
7877               && real_minus_onep (arg1))
7878             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
7879
7880           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
7881           if (flag_unsafe_math_optimizations
7882               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
7883               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7884               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
7885             {
7886               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7887                                       arg1, 0);
7888               if (tem)
7889                 return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
7890                                     TREE_OPERAND (arg0, 1));
7891             }
7892
7893           /* Strip sign operations from X in X*X, i.e. -Y*-Y -> Y*Y.  */
7894           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7895             {
7896               tree tem = fold_strip_sign_ops (arg0);
7897               if (tem != NULL_TREE)
7898                 {
7899                   tem = fold_convert (type, tem);
7900                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type, tem, tem);
7901                 }
7902             }
7903
7904           if (flag_unsafe_math_optimizations)
7905             {
7906               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
7907               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
7908
7909               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
7910               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
7911                 {
7912                   tree rootfn, arg, arglist;
7913                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7914                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7915
7916                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
7917                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
7918                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
7919                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
7920                     return arg00;
7921
7922                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
7923                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7924                   arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7925                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7926                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
7927                 }
7928
7929               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
7930               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
7931                 {
7932                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7933                   tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type,
7934                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7935                                           TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
7936                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
7937                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
7938                 }
7939
7940               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
7941               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
7942                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
7943                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
7944                 {
7945                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
7946                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
7947                                                                      1)));
7948                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7949                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7950                                                                      1)));
7951
7952                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
7953                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
7954                     {
7955                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7956                       tree arg = fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
7957                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg,
7958                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7959                                                                  arg01));
7960                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7961                     }
7962
7963                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
7964                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
7965                     {
7966                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
7967                       tree arg = fold_build2 (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11);
7968                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
7969                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
7970                                                                  arg));
7971                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
7972                     }
7973                 }
7974
7975               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
7976               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
7977                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
7978                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
7979                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
7980                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
7981                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
7982                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7983                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
7984                 {
7985                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
7986
7987                   if (sinfn != NULL_TREE)
7988                     return build_function_call_expr (sinfn,
7989                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
7990                 }
7991
7992               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
7993               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
7994                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
7995                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
7996                 {
7997                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
7998                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
7999                                                                      1)));
8000                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
8001                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
8002                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
8003                     {
8004                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8005                       REAL_VALUE_TYPE c;
8006                       tree arg, arglist;
8007
8008                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
8009                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8010                       arg = build_real (type, c);
8011                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8012                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8013                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8014                     }
8015                 }
8016
8017               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
8018               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8019                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8020                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8021                 {
8022                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8023                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
8024                                                                      1)));
8025                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8026                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8027                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8028                     {
8029                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8030                       REAL_VALUE_TYPE c;
8031                       tree arg, arglist;
8032
8033                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
8034                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
8035                       arg = build_real (type, c);
8036                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8037                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8038                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8039                     }
8040                 }
8041
8042               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
8043               if (! optimize_size
8044                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8045                 {
8046                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
8047
8048                   if (powfn)
8049                     {
8050                       tree arg = build_real (type, dconst2);
8051                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8052                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
8053                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8054                     }
8055                 }
8056             }
8057         }
8058       goto associate;
8059
8060     case BIT_IOR_EXPR:
8061     bit_ior:
8062       if (integer_all_onesp (arg1))
8063         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8064       if (integer_zerop (arg1))
8065         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8066       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8067         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8068
8069       /* ~X | X is -1.  */
8070       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8071           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8072         {
8073           t1 = build_int_cst (type, -1);
8074           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8075           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8076         }
8077
8078       /* X | ~X is -1.  */
8079       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8080           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8081         {
8082           t1 = build_int_cst (type, -1);
8083           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8084           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8085         }
8086
8087       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8088       if (t1 != NULL_TREE)
8089         return t1;
8090
8091       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
8092
8093          This results in more efficient code for machines without a NAND
8094          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8095          which will allow use of NAND instructions provided by the
8096          backend if they exist.  */
8097       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8098           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8099         {
8100           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8101                               build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8102                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8103                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8104         }
8105
8106       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8107          is unsuccessful continue in the association code.  */
8108       goto bit_rotate;
8109
8110     case BIT_XOR_EXPR:
8111       if (integer_zerop (arg1))
8112         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8113       if (integer_all_onesp (arg1))
8114         return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0);
8115       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8116         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8117
8118       /* ~X ^ X is -1.  */
8119       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8120           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8121         {
8122           t1 = build_int_cst (type, -1);
8123           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8124           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
8125         }
8126
8127       /* X ^ ~X is -1.  */
8128       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8129           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8130         {
8131           t1 = build_int_cst (type, -1);
8132           t1 = force_fit_type (t1, 0, false, false);
8133           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
8134         }
8135
8136       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
8137          with a constant, and the two constants have no bits in common,
8138          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
8139          simplifications.  */
8140       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8141           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
8142           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8143           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
8144           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
8145                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
8146                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
8147         {
8148           code = BIT_IOR_EXPR;
8149           goto bit_ior;
8150         }
8151
8152       /* (X | Y) ^ X -> Y & ~ X*/
8153       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8154           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8155         {
8156           tree t2 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8157           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
8158                             arg1);
8159           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8160                             fold_convert (type, t1));
8161           return t1;
8162         }
8163
8164       /* (Y | X) ^ X -> Y & ~ X*/
8165       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8166           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
8167         {
8168           tree t2 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8169           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
8170                             arg1);
8171           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8172                             fold_convert (type, t1));
8173           return t1;
8174         }
8175
8176       /* X ^ (X | Y) -> Y & ~ X*/
8177       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8178           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
8179         {
8180           tree t2 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8181           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8182                             arg0);
8183           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8184                             fold_convert (type, t1));
8185           return t1;
8186         }
8187
8188       /* X ^ (Y | X) -> Y & ~ X*/
8189       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_IOR_EXPR
8190           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 1), arg0, 0))
8191         {
8192           tree t2 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8193           t1 = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
8194                             arg0);
8195           t1 = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
8196                             fold_convert (type, t1));
8197           return t1;
8198         }
8199
8200       /* Convert ~X ^ ~Y to X ^ Y.  */
8201       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8202           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8203         return fold_build2 (code, type,
8204                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0)),
8205                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8206
8207       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
8208          is unsuccessful continue in the association code.  */
8209       goto bit_rotate;
8210
8211     case BIT_AND_EXPR:
8212       if (integer_all_onesp (arg1))
8213         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8214       if (integer_zerop (arg1))
8215         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8216       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8217         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8218
8219       /* ~X & X is always zero.  */
8220       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8221           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8222         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8223
8224       /* X & ~X is always zero.  */
8225       if (TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR
8226           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8227         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8228
8229       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
8230       if (t1 != NULL_TREE)
8231         return t1;
8232       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
8233       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
8234           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
8235         {
8236           unsigned int prec
8237             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8238
8239           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
8240               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8241                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
8242             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8243         }
8244
8245       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
8246
8247          This results in more efficient code for machines without a NOR
8248          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
8249          which will allow use of NOR instructions provided by the
8250          backend if they exist.  */
8251       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
8252           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
8253         {
8254           return fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
8255                               build2 (BIT_IOR_EXPR, type,
8256                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
8257                                       TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8258         }
8259
8260       goto associate;
8261
8262     case RDIV_EXPR:
8263       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
8264          of the constant can represent infinity.  */
8265       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
8266           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
8267           && real_zerop (arg1))
8268         return NULL_TREE;
8269
8270       /* Optimize A / A to 1.0 if we don't care about
8271          NaNs or Infinities.  */
8272       if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8273           && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8274           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8275         {
8276           tree r = build_real (TREE_TYPE (arg0), dconst1);
8277
8278           return omit_two_operands (type, r, arg0, arg1);
8279         }
8280
8281       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
8282       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
8283         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8284                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
8285                             negate_expr (arg1));
8286       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
8287         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8288                             negate_expr (arg0),
8289                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
8290
8291       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
8292       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8293           && real_onep (arg1))
8294         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8295
8296       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
8297       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
8298           && real_minus_onep (arg1))
8299         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
8300
8301       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
8302          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
8303          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
8304          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
8305          tell if it is or not in a portable manner.  */
8306       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
8307         {
8308           if (flag_unsafe_math_optimizations
8309               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
8310                                           arg1, 0)))
8311             return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, tem);
8312           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
8313           if (optimize)
8314             {
8315               REAL_VALUE_TYPE r;
8316               r = TREE_REAL_CST (arg1);
8317               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
8318                 {
8319                   tem = build_real (type, r);
8320                   return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8321                                       fold_convert (type, arg0), tem);
8322                 }
8323             }
8324         }
8325       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
8326       if (flag_unsafe_math_optimizations
8327           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
8328         return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8329                             fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8330                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8331
8332       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
8333       if (flag_unsafe_math_optimizations
8334           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
8335         return fold_build2 (MULT_EXPR, type,
8336                             fold_build2 (RDIV_EXPR, type, arg0,
8337                                          TREE_OPERAND (arg1, 0)),
8338                             TREE_OPERAND (arg1, 1));
8339
8340       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
8341       if (flag_unsafe_math_optimizations
8342           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
8343           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
8344           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
8345         {
8346           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
8347                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
8348           if (tem)
8349             return fold_build2 (RDIV_EXPR, type, tem,
8350                                 TREE_OPERAND (arg1, 0));
8351         }
8352
8353       if (flag_unsafe_math_optimizations)
8354         {
8355           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
8356           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
8357
8358           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
8359           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
8360                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
8361                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
8362               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8363                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8364             {
8365               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8366
8367               if (tanfn != NULL_TREE)
8368                 return build_function_call_expr (tanfn,
8369                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8370             }
8371
8372           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
8373           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8374                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8375                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
8376               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
8377                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
8378             {
8379               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
8380
8381               if (tanfn != NULL_TREE)
8382                 {
8383                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8384                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
8385                   return fold_build2 (RDIV_EXPR, type,
8386                                       build_real (type, dconst1), tmp);
8387                 }
8388             }
8389
8390           /* Optimize sin(x)/tan(x) as cos(x) if we don't care about
8391              NaNs or Infinities.  */
8392           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
8393                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
8394                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_TANL)))
8395             {
8396               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8397               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8398
8399               if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8400                   && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8401                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
8402                 {
8403                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
8404
8405                   if (cosfn != NULL_TREE)
8406                     return build_function_call_expr (cosfn,
8407                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
8408                 }
8409             }
8410
8411           /* Optimize tan(x)/sin(x) as 1.0/cos(x) if we don't care about
8412              NaNs or Infintes.  */
8413           if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
8414                || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
8415                || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_SINL)))
8416             {
8417               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8418               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8419
8420               if (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8421                   && ! HONOR_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg00)))
8422                   && operand_equal_p (arg00, arg01, 0))
8423                 {
8424                   tree cosfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_COS);
8425
8426                   if (cosfn != NULL_TREE)
8427                     {
8428                       tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8429                       tmp = build_function_call_expr (cosfn, tmp);
8430                       return fold (build (RDIV_EXPR, type,
8431                                           build_real (type, dconst1),
8432                                           tmp));
8433                     }
8434                 }
8435             }
8436
8437           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
8438           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
8439               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
8440               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
8441             {
8442               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8443               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
8444               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
8445                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
8446                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
8447                 {
8448                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
8449                   REAL_VALUE_TYPE c;
8450                   tree arg, arglist;
8451
8452                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
8453                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
8454                   arg = build_real (type, c);
8455                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
8456                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
8457                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
8458                 }
8459             }
8460
8461           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
8462           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode1))
8463             {
8464               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8465               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8466               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
8467                                               fold_convert (type, arg));
8468               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
8469               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
8470             }
8471
8472           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
8473           if (fcode1 == BUILT_IN_POW
8474               || fcode1 == BUILT_IN_POWF
8475               || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
8476             {
8477               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
8478               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
8479               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
8480               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
8481               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
8482                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
8483               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
8484               return fold_build2 (MULT_EXPR, type, arg0, arg1);
8485             }
8486         }
8487       goto binary;
8488
8489     case TRUNC_DIV_EXPR:
8490     case ROUND_DIV_EXPR:
8491     case FLOOR_DIV_EXPR:
8492     case CEIL_DIV_EXPR:
8493     case EXACT_DIV_EXPR:
8494       if (integer_onep (arg1))
8495         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8496       if (integer_zerop (arg1))
8497         return NULL_TREE;
8498       /* X / -1 is -X.  */
8499       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8500           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8501           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8502           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8503         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
8504
8505       /* Convert -A / -B to A / B when the type is signed and overflow is
8506          undefined.  */
8507       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv
8508           && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
8509           && negate_expr_p (arg1))
8510         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8511                             negate_expr (arg1));
8512       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv
8513           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
8514           && negate_expr_p (arg0))
8515         return fold_build2 (code, type, negate_expr (arg0),
8516                             TREE_OPERAND (arg1, 0));
8517
8518       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
8519          operation, EXACT_DIV_EXPR.
8520
8521          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
8522          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
8523          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
8524       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
8525           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
8526         return fold_build2 (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1);
8527
8528       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8529           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8530         return fold_convert (type, tem);
8531
8532       goto binary;
8533
8534     case CEIL_MOD_EXPR:
8535     case FLOOR_MOD_EXPR:
8536     case ROUND_MOD_EXPR:
8537     case TRUNC_MOD_EXPR:
8538       /* X % 1 is always zero, but be sure to preserve any side
8539          effects in X.  */
8540       if (integer_onep (arg1))
8541         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8542
8543       /* X % 0, return X % 0 unchanged so that we can get the
8544          proper warnings and errors.  */
8545       if (integer_zerop (arg1))
8546         return NULL_TREE;
8547
8548       /* 0 % X is always zero, but be sure to preserve any side
8549          effects in X.  Place this after checking for X == 0.  */
8550       if (integer_zerop (arg0))
8551         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8552
8553       /* X % -1 is zero.  */
8554       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
8555           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8556           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
8557           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
8558         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8559
8560       /* Optimize TRUNC_MOD_EXPR by a power of two into a BIT_AND_EXPR,
8561          i.e. "X % C" into "X & C2", if X and C are positive.  */
8562       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == FLOOR_MOD_EXPR)
8563           && (TYPE_UNSIGNED (type) || tree_expr_nonnegative_p (arg0))
8564           && integer_pow2p (arg1) && tree_int_cst_sgn (arg1) >= 0)
8565         {
8566           unsigned HOST_WIDE_INT high, low;
8567           tree mask;
8568           int l;
8569
8570           l = tree_log2 (arg1);
8571           if (l >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
8572             {
8573               high = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
8574                       << (l - HOST_BITS_PER_WIDE_INT)) - 1;
8575               low = -1;
8576             }
8577           else
8578             {
8579               high = 0;
8580               low = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << l) - 1;
8581             }
8582
8583           mask = build_int_cst_wide (type, low, high);
8584           return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
8585                               fold_convert (type, arg0), mask);
8586         }
8587
8588       /* X % -C is the same as X % C.  */
8589       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8590           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8591           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8592           && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
8593           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
8594           && !flag_trapv
8595           /* Avoid this transformation if C is INT_MIN, i.e. C == -C.  */
8596           && !sign_bit_p (arg1, arg1))
8597         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8598                             fold_convert (type, negate_expr (arg1)));
8599
8600       /* X % -Y is the same as X % Y.  */
8601       if (code == TRUNC_MOD_EXPR
8602           && !TYPE_UNSIGNED (type)
8603           && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR
8604           && !flag_trapv)
8605         return fold_build2 (code, type, fold_convert (type, arg0),
8606                             fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
8607
8608       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8609           && 0 != (tem = extract_muldiv (op0, arg1, code, NULL_TREE)))
8610         return fold_convert (type, tem);
8611
8612       goto binary;
8613
8614     case LROTATE_EXPR:
8615     case RROTATE_EXPR:
8616       if (integer_all_onesp (arg0))
8617         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8618       goto shift;
8619
8620     case RSHIFT_EXPR:
8621       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
8622       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
8623         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8624       /* ... fall through ...  */
8625
8626     case LSHIFT_EXPR:
8627     shift:
8628       if (integer_zerop (arg1))
8629         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8630       if (integer_zerop (arg0))
8631         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8632
8633       /* Since negative shift count is not well-defined,
8634          don't try to compute it in the compiler.  */
8635       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
8636         return NULL_TREE;
8637
8638       /* Turn (a OP c1) OP c2 into a OP (c1+c2).  */
8639       if (TREE_CODE (arg0) == code && host_integerp (arg1, false)
8640           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) < TYPE_PRECISION (type)
8641           && host_integerp (TREE_OPERAND (arg0, 1), false)
8642           && TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)) < TYPE_PRECISION (type))
8643         {
8644           HOST_WIDE_INT low = (TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8645                                + TREE_INT_CST_LOW (arg1));
8646
8647           /* Deal with a OP (c1 + c2) being undefined but (a OP c1) OP c2
8648              being well defined.  */
8649           if (low >= TYPE_PRECISION (type))
8650             {
8651               if (code == LROTATE_EXPR || code == RROTATE_EXPR)
8652                 low = low % TYPE_PRECISION (type);
8653               else if (TYPE_UNSIGNED (type) || code == LSHIFT_EXPR)
8654                 return build_int_cst (type, 0);
8655               else
8656                 low = TYPE_PRECISION (type) - 1;
8657             }
8658
8659           return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8660                               build_int_cst (type, low));
8661         }
8662
8663       /* Transform (x >> c) << c into x & (-1<<c), or transform (x << c) >> c
8664          into x & ((unsigned)-1 >> c) for unsigned types.  */
8665       if (((code == LSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == RSHIFT_EXPR)
8666            || (TYPE_UNSIGNED (type)
8667                && code == RSHIFT_EXPR && TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR))
8668           && host_integerp (arg1, false)
8669           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) < TYPE_PRECISION (type)
8670           && host_integerp (TREE_OPERAND (arg0, 1), false)
8671           && TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)) < TYPE_PRECISION (type))
8672         {
8673           HOST_WIDE_INT low0 = TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1));
8674           HOST_WIDE_INT low1 = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
8675           tree lshift;
8676           tree arg00;
8677
8678           if (low0 == low1)
8679             {
8680               arg00 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
8681
8682               lshift = build_int_cst (type, -1);
8683               lshift = int_const_binop (code, lshift, arg1, 0);
8684
8685               return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type, arg00, lshift);
8686             }
8687         }
8688
8689       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
8690          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
8691       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
8692         {
8693           tree tem = build_int_cst (NULL_TREE,
8694                                     GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)));
8695           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
8696           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
8697           return fold_build2 (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem);
8698         }
8699
8700       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
8701          the second operand of the bit operation both constant,
8702          permute the two operations.  */
8703       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8704           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
8705               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
8706               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
8707           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
8708         return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8709                             fold_build2 (code, type,
8710                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1),
8711                             fold_build2 (code, type,
8712                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1));
8713
8714       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
8715          be ignored.  */
8716       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8717           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
8718           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8719           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
8720           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
8721           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
8722                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8723               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
8724         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
8725
8726       goto binary;
8727
8728     case MIN_EXPR:
8729       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8730         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8731       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8732           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8733         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8734       goto associate;
8735
8736     case MAX_EXPR:
8737       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8738         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8739       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8740           && TYPE_MAX_VALUE (type)
8741           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), OEP_ONLY_CONST))
8742         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8743       goto associate;
8744
8745     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
8746       /* Note that the operands of this must be ints
8747          and their values must be 0 or 1.
8748          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8749       /* If first arg is constant zero, return it.  */
8750       if (integer_zerop (arg0))
8751         return fold_convert (type, arg0);
8752     case TRUTH_AND_EXPR:
8753       /* If either arg is constant true, drop it.  */
8754       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8755         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8756       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
8757           /* Preserve sequence points.  */
8758           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8759         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8760       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
8761          must be evaluated.  */
8762       if (integer_zerop (arg1))
8763         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8764       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
8765          case will be handled here.  */
8766       if (integer_zerop (arg0))
8767         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8768
8769       /* !X && X is always false.  */
8770       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8771           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8772         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg1);
8773       /* X && !X is always false.  */
8774       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8775           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8776         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8777
8778       /* A < X && A + 1 > Y ==> A < X && A >= Y.  Normally A + 1 > Y
8779          means A >= Y && A != MAX, but in this case we know that
8780          A < X <= MAX.  */
8781
8782       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
8783           && !TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
8784         {
8785           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg0, arg1);
8786           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg0, 0))
8787             return fold_build2 (code, type, tem, arg1);
8788
8789           tem = fold_to_nonsharp_ineq_using_bound (arg1, arg0);
8790           if (tem && !operand_equal_p (tem, arg1, 0))
8791             return fold_build2 (code, type, arg0, tem);
8792         }
8793
8794     truth_andor:
8795       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
8796       if (!optimize)
8797         return NULL_TREE;
8798
8799       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
8800          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
8801          truth and/or operations and the transformation will still be
8802          valid.   Also note that we only care about order for the
8803          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
8804          might change the truth-value of A.  */
8805       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
8806           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
8807               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
8808               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
8809               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
8810           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
8811         {
8812           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8813           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8814           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
8815           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
8816           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
8817                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
8818                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
8819                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
8820
8821           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
8822             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8823                                 fold_build2 (code, type, a01, a11));
8824           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
8825             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a00,
8826                                 fold_build2 (code, type, a01, a10));
8827           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
8828             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type, a01,
8829                                 fold_build2 (code, type, a00, a11));
8830
8831           /* This case if tricky because we must either have commutative
8832              operators or else A10 must not have side-effects.  */
8833
8834           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
8835                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
8836             return fold_build2 (TREE_CODE (arg0), type,
8837                                 fold_build2 (code, type, a00, a10),
8838                                 a01);
8839         }
8840
8841       /* See if we can build a range comparison.  */
8842       if (0 != (tem = fold_range_test (code, type, op0, op1)))
8843         return tem;
8844
8845       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
8846          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
8847          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
8848       if (TREE_CODE (arg0) == code
8849           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
8850                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
8851         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
8852
8853       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
8854         return tem;
8855
8856       return NULL_TREE;
8857
8858     case TRUTH_ORIF_EXPR:
8859       /* Note that the operands of this must be ints
8860          and their values must be 0 or true.
8861          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
8862       /* If first arg is constant true, return it.  */
8863       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8864         return fold_convert (type, arg0);
8865     case TRUTH_OR_EXPR:
8866       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
8867       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
8868         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8869       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
8870           /* Preserve sequence points.  */
8871           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
8872         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8873       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
8874          evaluate first arg.  */
8875       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
8876         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
8877       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
8878          TRUTH_OR_EXPR.  */
8879       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
8880         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
8881
8882       /* !X || X is always true.  */
8883       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8884           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8885         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8886       /* X || !X is always true.  */
8887       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8888           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8889         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8890
8891       goto truth_andor;
8892
8893     case TRUTH_XOR_EXPR:
8894       /* If the second arg is constant zero, drop it.  */
8895       if (integer_zerop (arg1))
8896         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8897       /* If the second arg is constant true, this is a logical inversion.  */
8898       if (integer_onep (arg1))
8899         {
8900           /* Only call invert_truthvalue if operand is a truth value.  */
8901           if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != BOOLEAN_TYPE)
8902             tem = fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0);
8903           else
8904             tem = invert_truthvalue (arg0);
8905           return non_lvalue (fold_convert (type, tem));
8906         }
8907       /* Identical arguments cancel to zero.  */
8908       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
8909         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
8910
8911       /* !X ^ X is always true.  */
8912       if (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_NOT_EXPR
8913           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
8914         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg1);
8915
8916       /* X ^ !X is always true.  */
8917       if (TREE_CODE (arg1) == TRUTH_NOT_EXPR
8918           && operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
8919         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
8920
8921       return NULL_TREE;
8922
8923     case EQ_EXPR:
8924     case NE_EXPR:
8925     case LT_EXPR:
8926     case GT_EXPR:
8927     case LE_EXPR:
8928     case GE_EXPR:
8929       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
8930       if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
8931         return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type, op1, op0);
8932
8933       /*  ~a != C becomes a != ~C where C is a constant.  Likewise for ==.  */
8934       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
8935           && (code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR))
8936         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8937                             fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1),
8938                                          arg1));
8939
8940       /* bool_var != 0 becomes bool_var. */
8941       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_zerop (arg1)
8942           && code == NE_EXPR)
8943         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8944
8945       /* bool_var == 1 becomes bool_var. */
8946       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_onep (arg1)
8947           && code == EQ_EXPR)
8948         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
8949
8950       /* bool_var != 1 becomes !bool_var. */
8951       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_onep (arg1)
8952           && code == NE_EXPR)
8953         return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg0);
8954
8955       /* bool_var == 0 becomes !bool_var. */
8956       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == BOOLEAN_TYPE && integer_zerop (arg1)
8957           && code == EQ_EXPR)
8958         return fold_build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg0);
8959
8960       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
8961          object against zero, then we know the result.  */
8962       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8963           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8964           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8965           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8966           && integer_zerop (arg1))
8967         return constant_boolean_node (code != EQ_EXPR, type);
8968
8969       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
8970          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
8971          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
8972       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
8973           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
8974           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8975           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8976           && ! lookup_attribute ("alias",
8977                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8978           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
8979           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
8980           && VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8981           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
8982           && ! lookup_attribute ("alias",
8983                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8984           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
8985         {
8986           /* We know that we're looking at the address of two
8987              non-weak, unaliased, static _DECL nodes.
8988
8989              It is both wasteful and incorrect to call operand_equal_p
8990              to compare the two ADDR_EXPR nodes.  It is wasteful in that
8991              all we need to do is test pointer equality for the arguments
8992              to the two ADDR_EXPR nodes.  It is incorrect to use
8993              operand_equal_p as that function is NOT equivalent to a
8994              C equality test.  It can in fact return false for two
8995              objects which would test as equal using the C equality
8996              operator.  */
8997           bool equal = TREE_OPERAND (arg0, 0) == TREE_OPERAND (arg1, 0);
8998           return constant_boolean_node (equal
8999                                         ? code == EQ_EXPR : code != EQ_EXPR,
9000                                         type);
9001         }
9002
9003       /* If this is a comparison of two exprs that look like an
9004          ARRAY_REF of the same object, then we can fold this to a
9005          comparison of the two offsets.  */
9006       if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
9007         {
9008           tree base0, offset0, base1, offset1;
9009
9010           if (extract_array_ref (arg0, &base0, &offset0)
9011               && extract_array_ref (arg1, &base1, &offset1)
9012               && operand_equal_p (base0, base1, 0))
9013             {
9014               /* Handle no offsets on both sides specially.  */
9015               if (offset0 == NULL_TREE
9016                   && offset1 == NULL_TREE)
9017                 return fold_build2 (code, type, integer_zero_node,
9018                                     integer_zero_node);
9019
9020               if (!offset0 || !offset1
9021                   || TREE_TYPE (offset0) == TREE_TYPE (offset1))
9022                 {
9023                   if (offset0 == NULL_TREE)
9024                     offset0 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset1), 0);
9025                   if (offset1 == NULL_TREE)
9026                     offset1 = build_int_cst (TREE_TYPE (offset0), 0);
9027                   return fold_build2 (code, type, offset0, offset1);
9028                 }
9029             }
9030         }
9031
9032       /* Transform comparisons of the form X +- C CMP X.  */
9033       if ((code != EQ_EXPR && code != NE_EXPR)
9034           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9035           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0)
9036           && ((TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
9037                && !HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9038               || (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9039                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9040                   && !(flag_wrapv || flag_trapv))))
9041         {
9042           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9043           enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
9044           int is_positive;
9045
9046           if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST)
9047             is_positive = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg01)) ? -1 : 1;
9048           else
9049             is_positive = tree_int_cst_sgn (arg01);
9050
9051           /* (X - c) > X becomes false.  */
9052           if (code == GT_EXPR
9053               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
9054                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9055             return constant_boolean_node (0, type);
9056
9057           /* Likewise (X + c) < X becomes false.  */
9058           if (code == LT_EXPR
9059               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
9060                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9061             return constant_boolean_node (0, type);
9062
9063           /* Convert (X - c) <= X to true.  */
9064           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
9065               && code == LE_EXPR
9066               && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive >= 0)
9067                   || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9068             return constant_boolean_node (1, type);
9069
9070           /* Convert (X + c) >= X to true.  */
9071           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
9072               && code == GE_EXPR
9073               && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive >= 0)
9074                   || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive <= 0)))
9075             return constant_boolean_node (1, type);
9076
9077           if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST)
9078             {
9079               /* Convert X + c > X and X - c < X to true for integers.  */
9080               if (code == GT_EXPR
9081                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
9082                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
9083                 return constant_boolean_node (1, type);
9084
9085               if (code == LT_EXPR
9086                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
9087                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
9088                 return constant_boolean_node (1, type);
9089
9090               /* Convert X + c <= X and X - c >= X to false for integers.  */
9091               if (code == LE_EXPR
9092                   && ((code0 == PLUS_EXPR && is_positive > 0)
9093                       || (code0 == MINUS_EXPR && is_positive < 0)))
9094                 return constant_boolean_node (0, type);
9095
9096               if (code == GE_EXPR
9097                   && ((code0 == MINUS_EXPR && is_positive > 0)
9098                       || (code0 == PLUS_EXPR && is_positive < 0)))
9099                 return constant_boolean_node (0, type);
9100             }
9101         }
9102
9103       /* Transform comparisons of the form X +- C1 CMP C2 to X CMP C2 +- C1.  */
9104       if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9105           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9106               && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9107               && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9108               && !(flag_wrapv || flag_trapv))
9109           && (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9110               && !TREE_OVERFLOW (arg1)))
9111         {
9112           tree const1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9113           tree const2 = arg1;
9114           tree variable = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9115           tree lhs;
9116           int lhs_add;
9117           lhs_add = TREE_CODE (arg0) != PLUS_EXPR;
9118
9119           lhs = fold_build2 (lhs_add ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
9120                              TREE_TYPE (arg1), const2, const1);
9121           if (TREE_CODE (lhs) == TREE_CODE (arg1)
9122               && (TREE_CODE (lhs) != INTEGER_CST
9123                   || !TREE_OVERFLOW (lhs)))
9124             return fold_build2 (code, type, variable, lhs);
9125         }
9126
9127       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
9128         {
9129           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
9130           tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
9131           tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
9132
9133           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
9134             newtype = TREE_TYPE (targ1);
9135
9136           /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
9137           if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
9138             return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
9139                                 fold_convert (newtype, targ1));
9140
9141           /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
9142           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9143               && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
9144             return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
9145                                 TREE_OPERAND (arg0, 0));
9146
9147           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
9148           {
9149             REAL_VALUE_TYPE cst;
9150             cst = TREE_REAL_CST (arg1);
9151
9152             /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
9153             if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
9154               return
9155                 fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
9156                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
9157                              build_real (TREE_TYPE (arg1),
9158                                          REAL_VALUE_NEGATE (cst)));
9159
9160             /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
9161             /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
9162             if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
9163               return fold_build2 (code, type, arg0,
9164                                   build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0));
9165
9166             /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
9167             if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
9168                 && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
9169               {
9170                 tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
9171                 return omit_one_operand (type, tem, arg0);
9172               }
9173
9174             /* Fold comparisons against infinity.  */
9175             if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
9176               {
9177                 tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
9178                 if (tem != NULL_TREE)
9179                   return tem;
9180               }
9181           }
9182
9183           /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
9184              or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
9185              comparison with a revised real constant as long as no overflow
9186              occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
9187           if (flag_unsafe_math_optimizations
9188               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9189               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9190                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9191               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
9192               && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9193                                           ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9194                                           arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9195               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9196             return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9197
9198           /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
9199              a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
9200              (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
9201           if (flag_unsafe_math_optimizations
9202               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9203               && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
9204               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
9205               && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
9206                                           arg1, 0))
9207               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9208             return fold_build2 (swap_tree_comparison (code), type,
9209                                 TREE_OPERAND (arg0, 1), tem);
9210
9211           /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
9212           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9213               && flag_unsafe_math_optimizations
9214               && ! flag_errno_math)
9215             {
9216               enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
9217
9218               if (fcode != END_BUILTINS)
9219                 {
9220                   tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
9221                   if (tem != NULL_TREE)
9222                     return tem;
9223                 }
9224             }
9225         }
9226
9227       /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
9228       if (TREE_CONSTANT (arg1)
9229           && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
9230               || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
9231           /* This optimization is invalid for ordered comparisons
9232              if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
9233              This optimization is invalid for floating point due to rounding.
9234              For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
9235           && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9236               || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9237                   && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
9238         {
9239           tree varop, newconst;
9240
9241           if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
9242             {
9243               newconst = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9244                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9245               varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9246                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
9247                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
9248             }
9249           else
9250             {
9251               newconst = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9252                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1));
9253               varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9254                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
9255                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
9256             }
9257
9258
9259           /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
9260              the constant by the width of the field.  */
9261           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
9262               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1))
9263               && host_integerp (DECL_SIZE (TREE_OPERAND
9264                                            (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)), 1))
9265             {
9266               tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
9267               HOST_WIDE_INT size = tree_low_cst (DECL_SIZE (fielddecl), 1);
9268               tree folded_compare, shift;
9269
9270               /* First check whether the comparison would come out
9271                  always the same.  If we don't do that we would
9272                  change the meaning with the masking.  */
9273               folded_compare = fold_build2 (code, type,
9274                                             TREE_OPERAND (varop, 0), arg1);
9275               if (integer_zerop (folded_compare)
9276                   || integer_onep (folded_compare))
9277                 return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
9278
9279               shift = build_int_cst (NULL_TREE,
9280                                      TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size);
9281               shift = fold_convert (TREE_TYPE (varop), shift);
9282               newconst = fold_build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
9283                                       newconst, shift);
9284               newconst = fold_build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
9285                                       newconst, shift);
9286             }
9287
9288           return fold_build2 (code, type, varop, newconst);
9289         }
9290
9291       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
9292          This transformation affects the cases which are handled in later
9293          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
9294       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9295           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
9296           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
9297         {
9298           switch (code)
9299             {
9300             case GE_EXPR:
9301               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
9302                                   build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1), 0);
9303               return fold_build2 (GT_EXPR, type, arg0,
9304                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
9305
9306             case LT_EXPR:
9307               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1,
9308                                   build_int_cst (TREE_TYPE (arg1), 1), 0);
9309               return fold_build2 (LE_EXPR, type, arg0,
9310                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1));
9311
9312             default:
9313               break;
9314             }
9315         }
9316
9317       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
9318          the specified size will have known values.  */
9319       {
9320         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
9321
9322         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9323             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
9324             && width <= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
9325             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
9326                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
9327           {
9328             HOST_WIDE_INT signed_max_hi;
9329             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max_lo;
9330             unsigned HOST_WIDE_INT max_hi, max_lo, min_hi, min_lo;
9331
9332             if (width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
9333               {
9334                 signed_max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
9335                                 - 1;
9336                 signed_max_hi = 0;
9337                 max_hi = 0;
9338
9339                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
9340                   {
9341                     max_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
9342                     min_lo = 0;
9343                     min_hi = 0;
9344                   }
9345                 else
9346                   {
9347                     max_lo = signed_max_lo;
9348                     min_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
9349                     min_hi = -1;
9350                   }
9351               }
9352             else
9353               {
9354                 width -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
9355                 signed_max_lo = -1;
9356                 signed_max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1))
9357                                 - 1;
9358                 max_lo = -1;
9359                 min_lo = 0;
9360
9361                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
9362                   {
9363                     max_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
9364                     min_hi = 0;
9365                   }
9366                 else
9367                   {
9368                     max_hi = signed_max_hi;
9369                     min_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
9370                   }
9371               }
9372
9373             if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == max_hi
9374                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo)
9375               switch (code)
9376                 {
9377                 case GT_EXPR:
9378                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9379
9380                 case GE_EXPR:
9381                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9382
9383                 case LE_EXPR:
9384                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9385
9386                 case LT_EXPR:
9387                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9388
9389                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
9390                    reached because of previous transformations.  */
9391
9392                 default:
9393                   break;
9394                 }
9395             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9396                      == max_hi
9397                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max_lo - 1)
9398               switch (code)
9399                 {
9400                 case GT_EXPR:
9401                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9402                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9403                 case LE_EXPR:
9404                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9405                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9406                 default:
9407                   break;
9408                 }
9409             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9410                      == min_hi
9411                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo)
9412               switch (code)
9413                 {
9414                 case LT_EXPR:
9415                   return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9416
9417                 case LE_EXPR:
9418                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9419
9420                 case GE_EXPR:
9421                   return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9422
9423                 case GT_EXPR:
9424                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, op0, op1);
9425
9426                 default:
9427                   break;
9428                 }
9429             else if ((unsigned HOST_WIDE_INT) TREE_INT_CST_HIGH (arg1)
9430                      == min_hi
9431                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min_lo + 1)
9432               switch (code)
9433                 {
9434                 case GE_EXPR:
9435                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9436                   return fold_build2 (NE_EXPR, type, arg0, arg1);
9437                 case LT_EXPR:
9438                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
9439                   return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9440                 default:
9441                   break;
9442                 }
9443
9444             else if (!in_gimple_form
9445                      && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == signed_max_hi
9446                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max_lo
9447                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
9448                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
9449                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
9450               {
9451                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
9452                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
9453                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
9454                   {
9455                     tree st0, st1;
9456                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
9457                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
9458                     return fold_build2 (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
9459                                         type, fold_convert (st0, arg0),
9460                                         build_int_cst (st1, 0));
9461                   }
9462               }
9463           }
9464       }
9465
9466       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
9467          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
9468          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
9469       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9470           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9471           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9472               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9473           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9474           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
9475                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
9476                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
9477           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9478         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9479
9480       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
9481       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9482                && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
9483                && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9484                && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
9485                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9486                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9487         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem);
9488
9489       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
9490          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
9491       else if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9492                && integer_zerop (arg1) && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
9493         return fold_build2 (code, type,
9494                             TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
9495
9496       else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
9497                && (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
9498                    || TREE_CODE (arg0) == CONVERT_EXPR))
9499         {
9500           /* If we are widening one operand of an integer comparison,
9501              see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
9502              can do the comparison in the narrower type.  */
9503           tem = fold_widened_comparison (code, type, arg0, arg1);
9504           if (tem)
9505             return tem;
9506
9507           /* Or if we are changing signedness.  */
9508           tem = fold_sign_changed_comparison (code, type, arg0, arg1);
9509           if (tem)
9510             return tem;
9511         }
9512
9513       /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
9514          constant, we can simplify it.  */
9515       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9516                && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
9517                    || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
9518                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9519         {
9520           tem = optimize_minmax_comparison (code, type, op0, op1);
9521           if (tem)
9522             return tem;
9523
9524           return NULL_TREE;
9525         }
9526
9527       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
9528          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
9529          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
9530          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
9531          and a comparison, and is probably faster.  */
9532       else if (code == LE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9533                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9534                && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
9535                && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
9536                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
9537                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
9538         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
9539                             build2 (GE_EXPR, type,
9540                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
9541                             build2 (LE_EXPR, type,
9542                                     TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1));
9543
9544       /* Convert ABS_EXPR<x> >= 0 to true.  */
9545       else if (code == GE_EXPR
9546                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9547                && (integer_zerop (arg1)
9548                    || (! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
9549                        && real_zerop (arg1))))
9550         return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9551
9552       /* Convert ABS_EXPR<x> < 0 to false.  */
9553       else if (code == LT_EXPR
9554                && tree_expr_nonnegative_p (arg0)
9555                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9556         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9557
9558       /* Convert ABS_EXPR<x> == 0 or ABS_EXPR<x> != 0 to x == 0 or x != 0.  */
9559       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9560                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
9561                && (integer_zerop (arg1) || real_zerop (arg1)))
9562         return fold_build2 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1);
9563
9564       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
9565          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
9566          two operations, but the latter can be done in one less insn
9567          on machines that have only two-operand insns or on which a
9568          constant cannot be the first operand.  */
9569       if (integer_zerop (arg1) && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9570           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR)
9571         {
9572           tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9573           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
9574           if (TREE_CODE (arg00) == LSHIFT_EXPR
9575               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg00, 0)))
9576             return
9577               fold_build2 (code, type,
9578                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9579                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg00),
9580                                            arg01, TREE_OPERAND (arg00, 1)),
9581                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9582                                                  integer_one_node)),
9583                            arg1);
9584           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
9585                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
9586             return
9587               fold_build2 (code, type,
9588                            build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9589                                    build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg01),
9590                                            arg00, TREE_OPERAND (arg01, 1)),
9591                                    fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9592                                                  integer_one_node)),
9593                            arg1);
9594         }
9595
9596       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
9597          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
9598          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
9599       if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
9600           && integer_zerop (arg1)
9601           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9602           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
9603               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
9604               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
9605               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
9606           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9607         {
9608           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
9609           tree newmod = fold_build2 (TREE_CODE (arg0), newtype,
9610                                      fold_convert (newtype,
9611                                                    TREE_OPERAND (arg0, 0)),
9612                                      fold_convert (newtype,
9613                                                    TREE_OPERAND (arg0, 1)));
9614
9615           return fold_build2 (code, type, newmod,
9616                               fold_convert (newtype, arg1));
9617         }
9618
9619       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
9620          comparison since the AND will give the correct value.  */
9621       if (code == NE_EXPR && integer_zerop (arg1)
9622           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9623           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
9624         return fold_convert (type, arg0);
9625
9626       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
9627          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
9628       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9629           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9630           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9631           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
9632         return fold_build2 (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
9633                             arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9634                                                 integer_zero_node));
9635
9636       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is the sign
9637          bit, then fold the expression into A < 0 or A >= 0.  */
9638       tem = fold_single_bit_test_into_sign_test (code, arg0, arg1, type);
9639       if (tem)
9640         return tem;
9641
9642       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
9643          Similarly for NE_EXPR.  */
9644       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9645           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
9646           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9647           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9648         {
9649           tree notc = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR,
9650                                    TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
9651                                    TREE_OPERAND (arg0, 1));
9652           tree dandnotc = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9653                                        arg1, notc);
9654           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9655           if (integer_nonzerop (dandnotc))
9656             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9657         }
9658
9659       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
9660          Similarly for NE_EXPR.  */
9661       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9662           && TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
9663           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9664           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
9665         {
9666           tree notd = fold_build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1);
9667           tree candnotd = fold_build2 (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
9668                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), notd);
9669           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
9670           if (integer_nonzerop (candnotd))
9671             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
9672         }
9673
9674       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
9675          and similarly for >= into !=.  */
9676       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9677           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9678           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
9679           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
9680         return build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9681                        build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9682                                TREE_OPERAND (arg1, 1)),
9683                        fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9684
9685       else if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
9686                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
9687                && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
9688                    || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
9689                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
9690                && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
9691         return
9692           build2 (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
9693                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
9694                                 build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
9695                                         TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
9696                                                       1))),
9697                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
9698
9699       /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
9700          floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
9701       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9702         {
9703           switch (code)
9704             {
9705             case EQ_EXPR:
9706               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9707                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9708                 return constant_boolean_node (1, type);
9709               break;
9710
9711             case GE_EXPR:
9712             case LE_EXPR:
9713               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9714                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9715                 return constant_boolean_node (1, type);
9716               return fold_build2 (EQ_EXPR, type, arg0, arg1);
9717
9718             case NE_EXPR:
9719               /* For NE, we can only do this simplification if integer
9720                  or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
9721               if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
9722                   && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
9723                 break;
9724               /* ... fall through ...  */
9725             case GT_EXPR:
9726             case LT_EXPR:
9727               return constant_boolean_node (0, type);
9728             default:
9729               gcc_unreachable ();
9730             }
9731         }
9732
9733       /* If we are comparing an expression that just has comparisons
9734          of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
9735          and constants, we can simplify it.  There are only three cases
9736          to check: the two values can either be equal, the first can be
9737          greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
9738          those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
9739          eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
9740          or 1 or one of the six possible comparisons.
9741
9742          This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
9743          expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
9744          occur in macroized code.  */
9745
9746       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
9747         {
9748           tree cval1 = 0, cval2 = 0;
9749           int save_p = 0;
9750
9751           if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
9752               /* Don't handle degenerate cases here; they should already
9753                  have been handled anyway.  */
9754               && cval1 != 0 && cval2 != 0
9755               && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
9756               && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
9757               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
9758               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
9759               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
9760               && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
9761                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
9762             {
9763               tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9764               tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
9765
9766               /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
9767                  was the same as ARG1.  */
9768
9769               tree high_result
9770                 = fold_build2 (code, type,
9771                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9772                                            cval2, minval),
9773                                arg1);
9774               tree equal_result
9775                 = fold_build2 (code, type,
9776                                eval_subst (arg0, cval1, maxval,
9777                                            cval2, maxval),
9778                                arg1);
9779               tree low_result
9780                 = fold_build2 (code, type,
9781                                eval_subst (arg0, cval1, minval,
9782                                            cval2, maxval),
9783                                arg1);
9784
9785               /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they
9786                  are.  Then use those values to select the proper code
9787                  to use.  */
9788
9789               if ((integer_zerop (high_result)
9790                    || integer_onep (high_result))
9791                   && (integer_zerop (equal_result)
9792                       || integer_onep (equal_result))
9793                   && (integer_zerop (low_result)
9794                       || integer_onep (low_result)))
9795                 {
9796                   /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
9797                      value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
9798                   switch ((integer_onep (high_result) * 4)
9799                           + (integer_onep (equal_result) * 2)
9800                           + integer_onep (low_result))
9801                     {
9802                     case 0:
9803                       /* Always false.  */
9804                       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
9805                     case 1:
9806                       code = LT_EXPR;
9807                       break;
9808                     case 2:
9809                       code = EQ_EXPR;
9810                       break;
9811                     case 3:
9812                       code = LE_EXPR;
9813                       break;
9814                     case 4:
9815                       code = GT_EXPR;
9816                       break;
9817                     case 5:
9818                       code = NE_EXPR;
9819                       break;
9820                     case 6:
9821                       code = GE_EXPR;
9822                       break;
9823                     case 7:
9824                       /* Always true.  */
9825                       return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
9826                     }
9827
9828                   if (save_p)
9829                     return save_expr (build2 (code, type, cval1, cval2));
9830                   else
9831                     return fold_build2 (code, type, cval1, cval2);
9832                 }
9833             }
9834         }
9835
9836       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
9837       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
9838             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
9839            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
9840           && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9841           /* Handle the constant case even without -O
9842              to make sure the warnings are given.  */
9843           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
9844         {
9845           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
9846           if (t1)
9847             return t1;
9848         }
9849
9850       /* Fold a comparison of the address of COMPONENT_REFs with the same
9851          type and component to a comparison of the address of the base
9852          object.  In short, &x->a OP &y->a to x OP y and
9853          &x->a OP &y.a to x OP &y  */
9854       if (TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
9855           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == COMPONENT_REF
9856           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
9857           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == COMPONENT_REF)
9858         {
9859           tree cref0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
9860           tree cref1 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
9861           if (TREE_OPERAND (cref0, 1) == TREE_OPERAND (cref1, 1))
9862             {
9863               tree op0 = TREE_OPERAND (cref0, 0);
9864               tree op1 = TREE_OPERAND (cref1, 0);
9865               return fold_build2 (code, type,
9866                                   build_fold_addr_expr (op0),
9867                                   build_fold_addr_expr (op1));
9868             }
9869         }
9870
9871       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
9872          first character of the string vs zero.  To wit,
9873                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
9874                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
9875          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
9876          due to the return value of strlen being unsigned.  */
9877       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9878           && integer_zerop (arg1)
9879           && TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
9880         {
9881           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
9882           tree arglist;
9883
9884           if (fndecl
9885               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL
9886               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
9887               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
9888               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
9889               && ! TREE_CHAIN (arglist))
9890             {
9891               tree iref = build_fold_indirect_ref (TREE_VALUE (arglist));
9892               return fold_build2 (code, type, iref,
9893                                   build_int_cst (TREE_TYPE (iref), 0));
9894             }
9895         }
9896
9897       /* We can fold X/C1 op C2 where C1 and C2 are integer constants
9898          into a single range test.  */
9899       if ((TREE_CODE (arg0) == TRUNC_DIV_EXPR
9900            || TREE_CODE (arg0) == EXACT_DIV_EXPR)
9901           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
9902           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
9903           && !integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9904           && !TREE_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
9905           && !TREE_OVERFLOW (arg1))
9906         {
9907           t1 = fold_div_compare (code, type, arg0, arg1);
9908           if (t1 != NULL_TREE)
9909             return t1;
9910         }
9911
9912       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
9913           && integer_zerop (arg1)
9914           && tree_expr_nonzero_p (arg0))
9915         {
9916           tree res = constant_boolean_node (code==NE_EXPR, type);
9917           return omit_one_operand (type, res, arg0);
9918         }
9919
9920       t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9921       return t1 == NULL_TREE ? NULL_TREE : t1;
9922
9923     case UNORDERED_EXPR:
9924     case ORDERED_EXPR:
9925     case UNLT_EXPR:
9926     case UNLE_EXPR:
9927     case UNGT_EXPR:
9928     case UNGE_EXPR:
9929     case UNEQ_EXPR:
9930     case LTGT_EXPR:
9931       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
9932         {
9933           t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
9934           if (t1 != NULL_TREE)
9935             return t1;
9936         }
9937
9938       /* If the first operand is NaN, the result is constant.  */
9939       if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
9940           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg0))
9941           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9942         {
9943           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9944                ? integer_zero_node
9945                : integer_one_node;
9946           return omit_one_operand (type, t1, arg1);
9947         }
9948
9949       /* If the second operand is NaN, the result is constant.  */
9950       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
9951           && REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1))
9952           && (code != LTGT_EXPR || ! flag_trapping_math))
9953         {
9954           t1 = (code == ORDERED_EXPR || code == LTGT_EXPR)
9955                ? integer_zero_node
9956                : integer_one_node;
9957           return omit_one_operand (type, t1, arg0);
9958         }
9959
9960       /* Simplify unordered comparison of something with itself.  */
9961       if ((code == UNLE_EXPR || code == UNGE_EXPR || code == UNEQ_EXPR)
9962           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9963         return constant_boolean_node (1, type);
9964
9965       if (code == LTGT_EXPR
9966           && !flag_trapping_math
9967           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
9968         return constant_boolean_node (0, type);
9969
9970       /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
9971       {
9972         tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
9973         tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
9974         tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
9975
9976         if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
9977           newtype = TREE_TYPE (targ1);
9978
9979         if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
9980           return fold_build2 (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
9981                               fold_convert (newtype, targ1));
9982       }
9983
9984       return NULL_TREE;
9985
9986     case COMPOUND_EXPR:
9987       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
9988          nor an integer constant expression.  */
9989       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
9990         return NULL_TREE;
9991       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
9992       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
9993                                  : fold_convert (type, arg1);
9994       return pedantic_non_lvalue (tem);
9995
9996     case COMPLEX_EXPR:
9997       if (wins)
9998         return build_complex (type, arg0, arg1);
9999       return NULL_TREE;
10000
10001     case ASSERT_EXPR:
10002       /* An ASSERT_EXPR should never be passed to fold_binary.  */
10003       gcc_unreachable ();
10004
10005     default:
10006       return NULL_TREE;
10007     } /* switch (code) */
10008 }
10009
10010 /* Callback for walk_tree, looking for LABEL_EXPR.
10011    Returns tree TP if it is LABEL_EXPR. Otherwise it returns NULL_TREE.
10012    Do not check the sub-tree of GOTO_EXPR.  */
10013
10014 static tree
10015 contains_label_1 (tree *tp,
10016                   int *walk_subtrees,
10017                   void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
10018 {
10019   switch (TREE_CODE (*tp))
10020     {
10021     case LABEL_EXPR:
10022       return *tp;
10023     case GOTO_EXPR:
10024       *walk_subtrees = 0;
10025     /* no break */
10026     default:
10027       return NULL_TREE;
10028     }
10029 }
10030
10031 /* Checks whether the sub-tree ST contains a label LABEL_EXPR which is
10032    accessible from outside the sub-tree. Returns NULL_TREE if no
10033    addressable label is found.  */
10034
10035 static bool
10036 contains_label_p (tree st)
10037 {
10038   return (walk_tree (&st, contains_label_1 , NULL, NULL) != NULL_TREE);
10039 }
10040
10041 /* Fold a ternary expression of code CODE and type TYPE with operands
10042    OP0, OP1, and OP2.  Return the folded expression if folding is
10043    successful.  Otherwise, return NULL_TREE.  */
10044
10045 tree
10046 fold_ternary (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2)
10047 {
10048   tree tem;
10049   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
10050   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
10051
10052   gcc_assert (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind)
10053               && TREE_CODE_LENGTH (code) == 3);
10054
10055   /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is safe
10056      for every expression, except for a comparison expression because
10057      its signedness is derived from its operands.  So, in the latter
10058      case, only strip conversions that don't change the signedness.
10059
10060      Note that this is done as an internal manipulation within the
10061      constant folder, in order to find the simplest representation of
10062      the arguments so that their form can be studied.  In any cases,
10063      the appropriate type conversions should be put back in the tree
10064      that will get out of the constant folder.  */
10065   if (op0)
10066     {
10067       arg0 = op0;
10068       STRIP_NOPS (arg0);
10069     }
10070
10071   if (op1)
10072     {
10073       arg1 = op1;
10074       STRIP_NOPS (arg1);
10075     }
10076
10077   switch (code)
10078     {
10079     case COMPONENT_REF:
10080       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
10081           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
10082         {
10083           unsigned HOST_WIDE_INT idx;
10084           tree field, value;
10085           FOR_EACH_CONSTRUCTOR_ELT (CONSTRUCTOR_ELTS (arg0), idx, field, value)
10086             if (field == arg1)
10087               return value;
10088         }
10089       return NULL_TREE;
10090
10091     case COND_EXPR:
10092       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
10093          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
10094       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
10095         {
10096           tree unused_op = integer_zerop (arg0) ? op1 : op2;
10097           tem = integer_zerop (arg0) ? op2 : op1;
10098           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
10099              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
10100              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.
10101              Avoid throwing away that operand which contains label.  */
10102           if ((!TREE_SIDE_EFFECTS (unused_op)
10103                || !contains_label_p (unused_op))
10104               && (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
10105                   || VOID_TYPE_P (type)))
10106             return pedantic_non_lvalue (tem);
10107           return NULL_TREE;
10108         }
10109       if (operand_equal_p (arg1, op2, 0))
10110         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
10111
10112       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
10113          simpler expression, depending on the operation and the values
10114          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
10115          for reasons given above each one.
10116
10117          Also try swapping the arguments and inverting the conditional.  */
10118       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
10119           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
10120                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
10121           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
10122         {
10123           tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, arg0, op1, op2);
10124           if (tem)
10125             return tem;
10126         }
10127
10128       if (COMPARISON_CLASS_P (arg0)
10129           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
10130                                              op2,
10131                                              TREE_OPERAND (arg0, 1))
10132           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op2))))
10133         {
10134           tem = invert_truthvalue (arg0);
10135           if (COMPARISON_CLASS_P (tem))
10136             {
10137               tem = fold_cond_expr_with_comparison (type, tem, op2, op1);
10138               if (tem)
10139                 return tem;
10140             }
10141         }
10142
10143       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
10144          since that produces better jump optimization results.  */
10145       if (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10146           && tree_swap_operands_p (op1, op2, false))
10147         {
10148           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
10149              it was a floating-point inequality comparison, don't do
10150              anything.  */
10151           tem = invert_truthvalue (arg0);
10152
10153           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10154             return fold_build3 (code, type, tem, op2, op1);
10155         }
10156
10157       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
10158       if (integer_onep (op1)
10159           && integer_zerop (op2)
10160           /* If we try to convert OP0 to our type, the
10161              call to fold will try to move the conversion inside
10162              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
10163              is probably the best choice, so leave it alone.  */
10164           && type == TREE_TYPE (arg0))
10165         return pedantic_non_lvalue (arg0);
10166
10167       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
10168          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
10169       if (integer_zerop (op1)
10170           && integer_onep (op2)
10171           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
10172         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
10173                                                   invert_truthvalue (arg0)));
10174
10175       /* A < 0 ? <sign bit of A> : 0 is simply (A & <sign bit of A>).  */
10176       if (TREE_CODE (arg0) == LT_EXPR
10177           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10178           && integer_zerop (op2)
10179           && (tem = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)))
10180         return fold_convert (type, fold_build2 (BIT_AND_EXPR,
10181                                                 TREE_TYPE (tem), tem, arg1));
10182
10183       /* (A >> N) & 1 ? (1 << N) : 0 is simply A & (1 << N).  A & 1 was
10184          already handled above.  */
10185       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
10186           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10187           && integer_zerop (op2)
10188           && integer_pow2p (arg1))
10189         {
10190           tree tem = TREE_OPERAND (arg0, 0);
10191           STRIP_NOPS (tem);
10192           if (TREE_CODE (tem) == RSHIFT_EXPR
10193               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == INTEGER_CST
10194               && (unsigned HOST_WIDE_INT) tree_log2 (arg1) ==
10195                  TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (tem, 1)))
10196             return fold_build2 (BIT_AND_EXPR, type,
10197                                 TREE_OPERAND (tem, 0), arg1);
10198         }
10199
10200       /* A & N ? N : 0 is simply A & N if N is a power of two.  This
10201          is probably obsolete because the first operand should be a
10202          truth value (that's why we have the two cases above), but let's
10203          leave it in until we can confirm this for all front-ends.  */
10204       if (integer_zerop (op2)
10205           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
10206           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
10207           && integer_pow2p (arg1)
10208           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
10209           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
10210                               arg1, OEP_ONLY_CONST))
10211         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
10212                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
10213
10214       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
10215       if (integer_zerop (op2)
10216           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10217           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
10218         return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, arg0, arg1);
10219
10220       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
10221       if (integer_onep (op2)
10222           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10223           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
10224         {
10225           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10226           tem = invert_truthvalue (arg0);
10227           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10228             return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, tem, arg1);
10229         }
10230
10231       /* Convert A ? 0 : B into !A && B if A and B are truth values.  */
10232       if (integer_zerop (arg1)
10233           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10234           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10235         {
10236           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
10237           tem = invert_truthvalue (arg0);
10238           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
10239             return fold_build2 (TRUTH_ANDIF_EXPR, type, tem, op2);
10240         }
10241
10242       /* Convert A ? 1 : B into A || B if A and B are truth values.  */
10243       if (integer_onep (arg1)
10244           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
10245           && truth_value_p (TREE_CODE (op2)))
10246         return fold_build2 (TRUTH_ORIF_EXPR, type, arg0, op2);
10247
10248       return NULL_TREE;
10249
10250     case CALL_EXPR:
10251       /* Check for a built-in function.  */
10252       if (TREE_CODE (op0) == ADDR_EXPR
10253           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (op0, 0)) == FUNCTION_DECL
10254           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (op0, 0)))
10255         return fold_builtin (TREE_OPERAND (op0, 0), op1, false);
10256       return NULL_TREE;
10257
10258     case BIT_FIELD_REF:
10259       if (TREE_CODE (arg0) == VECTOR_CST
10260           && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0))
10261           && host_integerp (arg1, 1)
10262           && host_integerp (op2, 1))
10263         {
10264           unsigned HOST_WIDE_INT width = tree_low_cst (arg1, 1);
10265           unsigned HOST_WIDE_INT idx = tree_low_cst (op2, 1);
10266
10267           if (width != 0
10268               && simple_cst_equal (arg1, TYPE_SIZE (type)) == 1
10269               && (idx % width) == 0
10270               && (idx = idx / width)
10271                  < TYPE_VECTOR_SUBPARTS (TREE_TYPE (arg0)))
10272             {
10273               tree elements = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
10274               while (idx-- > 0 && elements)
10275                 elements = TREE_CHAIN (elements);
10276               if (elements)
10277                 return TREE_VALUE (elements);
10278               else
10279                 return fold_convert (type, integer_zero_node);
10280             }
10281         }
10282       return NULL_TREE;
10283
10284     default:
10285       return NULL_TREE;
10286     } /* switch (code) */
10287 }
10288
10289 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
10290    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
10291    and application of the associative law.
10292    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
10293    are careful not to change the type of the overall expression).
10294    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
10295    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
10296
10297 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10298 # define fold(x) fold_1 (x)
10299 static tree fold_1 (tree);
10300 static
10301 #endif
10302 tree
10303 fold (tree expr)
10304 {
10305   const tree t = expr;
10306   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
10307   enum tree_code_class kind = TREE_CODE_CLASS (code);
10308   tree tem;
10309
10310   /* Return right away if a constant.  */
10311   if (kind == tcc_constant)
10312     return t;
10313
10314   if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
10315     {
10316       tree type = TREE_TYPE (t);
10317       tree op0, op1, op2;
10318
10319       switch (TREE_CODE_LENGTH (code))
10320         {
10321         case 1:
10322           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10323           tem = fold_unary (code, type, op0);
10324           return tem ? tem : expr;
10325         case 2:
10326           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10327           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10328           tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10329           return tem ? tem : expr;
10330         case 3:
10331           op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
10332           op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
10333           op2 = TREE_OPERAND (t, 2);
10334           tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10335           return tem ? tem : expr;
10336         default:
10337           break;
10338         }
10339     }
10340
10341   switch (code)
10342     {
10343     case CONST_DECL:
10344       return fold (DECL_INITIAL (t));
10345
10346     default:
10347       return t;
10348     } /* switch (code) */
10349 }
10350
10351 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10352 #undef fold
10353
10354 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
10355 static void fold_check_failed (tree, tree);
10356 void print_fold_checksum (tree);
10357
10358 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
10359    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
10360    change original expr.  */
10361
10362 tree
10363 fold (tree expr)
10364 {
10365   tree ret;
10366   struct md5_ctx ctx;
10367   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
10368   htab_t ht;
10369
10370   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10371   md5_init_ctx (&ctx);
10372   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10373   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
10374   htab_empty (ht);
10375
10376   ret = fold_1 (expr);
10377
10378   md5_init_ctx (&ctx);
10379   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10380   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
10381   htab_delete (ht);
10382
10383   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
10384     fold_check_failed (expr, ret);
10385
10386   return ret;
10387 }
10388
10389 void
10390 print_fold_checksum (tree expr)
10391 {
10392   struct md5_ctx ctx;
10393   unsigned char checksum[16], cnt;
10394   htab_t ht;
10395
10396   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10397   md5_init_ctx (&ctx);
10398   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
10399   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
10400   htab_delete (ht);
10401   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
10402     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
10403   putc ('\n', stderr);
10404 }
10405
10406 static void
10407 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
10408 {
10409   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
10410 }
10411
10412 static void
10413 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
10414 {
10415   void **slot;
10416   enum tree_code code;
10417   char buf[sizeof (struct tree_function_decl)];
10418   int i, len;
10419
10420 recursive_label:
10421
10422   gcc_assert ((sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
10423                <= sizeof (struct tree_function_decl))
10424               && sizeof (struct tree_type) <= sizeof (struct tree_function_decl));
10425   if (expr == NULL)
10426     return;
10427   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
10428   if (*slot != NULL)
10429     return;
10430   *slot = expr;
10431   code = TREE_CODE (expr);
10432   if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_declaration
10433       && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
10434     {
10435       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
10436       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
10437       expr = (tree) buf;
10438       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
10439     }
10440   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_type
10441            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)
10442                || TYPE_CACHED_VALUES_P (expr)
10443                || TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (expr)))
10444     {
10445       /* Allow these fields to be modified.  */
10446       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
10447       expr = (tree) buf;
10448       TYPE_CONTAINS_PLACEHOLDER_INTERNAL (expr) = 0;
10449       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
10450       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
10451       if (TYPE_CACHED_VALUES_P (expr))
10452         {
10453           TYPE_CACHED_VALUES_P (expr) = 0;
10454           TYPE_CACHED_VALUES (expr) = NULL;
10455         }
10456     }
10457   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
10458   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
10459   if (TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_type
10460       && TREE_CODE_CLASS (code) != tcc_declaration
10461       && code != TREE_LIST)
10462     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
10463   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
10464     {
10465     case tcc_constant:
10466       switch (code)
10467         {
10468         case STRING_CST:
10469           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
10470                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
10471           break;
10472         case COMPLEX_CST:
10473           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
10474           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
10475           break;
10476         case VECTOR_CST:
10477           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
10478           break;
10479         default:
10480           break;
10481         }
10482       break;
10483     case tcc_exceptional:
10484       switch (code)
10485         {
10486         case TREE_LIST:
10487           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
10488           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
10489           expr = TREE_CHAIN (expr);
10490           goto recursive_label;
10491           break;
10492         case TREE_VEC:
10493           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
10494             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
10495           break;
10496         default:
10497           break;
10498         }
10499       break;
10500     case tcc_expression:
10501     case tcc_reference:
10502     case tcc_comparison:
10503     case tcc_unary:
10504     case tcc_binary:
10505     case tcc_statement:
10506       len = TREE_CODE_LENGTH (code);
10507       for (i = 0; i < len; ++i)
10508         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
10509       break;
10510     case tcc_declaration:
10511       fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
10512       fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10513       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
10514       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10515       fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
10516       fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
10517       fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10518       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_WITH_VIS))
10519         fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
10520
10521       if (CODE_CONTAINS_STRUCT (TREE_CODE (expr), TS_DECL_NON_COMMON))
10522         {
10523           fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
10524           fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
10525           fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENT_FLD (expr), ctx, ht);
10526         }
10527       break;
10528     case tcc_type:
10529       if (TREE_CODE (expr) == ENUMERAL_TYPE)
10530         fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
10531       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
10532       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
10533       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
10534       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
10535       if (INTEGRAL_TYPE_P (expr)
10536           || SCALAR_FLOAT_TYPE_P (expr))
10537         {
10538           fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
10539           fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
10540         }
10541       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
10542       if (TREE_CODE (expr) == RECORD_TYPE
10543           || TREE_CODE (expr) == UNION_TYPE
10544           || TREE_CODE (expr) == QUAL_UNION_TYPE)
10545         fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
10546       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
10547       break;
10548     default:
10549       break;
10550     }
10551 }
10552
10553 #endif
10554
10555 /* Fold a unary tree expression with code CODE of type TYPE with an
10556    operand OP0.  Return a folded expression if successful.  Otherwise,
10557    return a tree expression with code CODE of type TYPE with an
10558    operand OP0.  */
10559
10560 tree
10561 fold_build1_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0 MEM_STAT_DECL)
10562 {
10563   tree tem;
10564 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10565   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
10566   struct md5_ctx ctx;
10567   htab_t ht;
10568
10569   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10570   md5_init_ctx (&ctx);
10571   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10572   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
10573   htab_empty (ht);
10574 #endif
10575
10576   tem = fold_unary (code, type, op0);
10577   if (!tem)
10578     tem = build1_stat (code, type, op0 PASS_MEM_STAT);
10579
10580 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10581   md5_init_ctx (&ctx);
10582   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10583   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
10584   htab_delete (ht);
10585
10586   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
10587     fold_check_failed (op0, tem);
10588 #endif
10589   return tem;
10590 }
10591
10592 /* Fold a binary tree expression with code CODE of type TYPE with
10593    operands OP0 and OP1.  Return a folded expression if successful.
10594    Otherwise, return a tree expression with code CODE of type TYPE
10595    with operands OP0 and OP1.  */
10596
10597 tree
10598 fold_build2_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1
10599                   MEM_STAT_DECL)
10600 {
10601   tree tem;
10602 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10603   unsigned char checksum_before_op0[16],
10604                 checksum_before_op1[16],
10605                 checksum_after_op0[16],
10606                 checksum_after_op1[16];
10607   struct md5_ctx ctx;
10608   htab_t ht;
10609
10610   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10611   md5_init_ctx (&ctx);
10612   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10613   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
10614   htab_empty (ht);
10615
10616   md5_init_ctx (&ctx);
10617   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10618   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
10619   htab_empty (ht);
10620 #endif
10621
10622   tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
10623   if (!tem)
10624     tem = build2_stat (code, type, op0, op1 PASS_MEM_STAT);
10625
10626 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10627   md5_init_ctx (&ctx);
10628   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10629   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
10630   htab_empty (ht);
10631
10632   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
10633     fold_check_failed (op0, tem);
10634
10635   md5_init_ctx (&ctx);
10636   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10637   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
10638   htab_delete (ht);
10639
10640   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
10641     fold_check_failed (op1, tem);
10642 #endif
10643   return tem;
10644 }
10645
10646 /* Fold a ternary tree expression with code CODE of type TYPE with
10647    operands OP0, OP1, and OP2.  Return a folded expression if
10648    successful.  Otherwise, return a tree expression with code CODE of
10649    type TYPE with operands OP0, OP1, and OP2.  */
10650
10651 tree
10652 fold_build3_stat (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1, tree op2
10653              MEM_STAT_DECL)
10654 {
10655   tree tem;
10656 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10657   unsigned char checksum_before_op0[16],
10658                 checksum_before_op1[16],
10659                 checksum_before_op2[16],
10660                 checksum_after_op0[16],
10661                 checksum_after_op1[16],
10662                 checksum_after_op2[16];
10663   struct md5_ctx ctx;
10664   htab_t ht;
10665
10666   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
10667   md5_init_ctx (&ctx);
10668   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10669   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op0);
10670   htab_empty (ht);
10671
10672   md5_init_ctx (&ctx);
10673   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10674   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op1);
10675   htab_empty (ht);
10676
10677   md5_init_ctx (&ctx);
10678   fold_checksum_tree (op2, &ctx, ht);
10679   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before_op2);
10680   htab_empty (ht);
10681 #endif
10682
10683   tem = fold_ternary (code, type, op0, op1, op2);
10684   if (!tem)
10685     tem =  build3_stat (code, type, op0, op1, op2 PASS_MEM_STAT);
10686
10687 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
10688   md5_init_ctx (&ctx);
10689   fold_checksum_tree (op0, &ctx, ht);
10690   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op0);
10691   htab_empty (ht);
10692
10693   if (memcmp (checksum_before_op0, checksum_after_op0, 16))
10694     fold_check_failed (op0, tem);
10695
10696   md5_init_ctx (&ctx);
10697   fold_checksum_tree (op1, &ctx, ht);
10698   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op1);
10699   htab_empty (ht);
10700
10701   if (memcmp (checksum_before_op1, checksum_after_op1, 16))
10702     fold_check_failed (op1, tem);
10703
10704   md5_init_ctx (&ctx);
10705   fold_checksum_tree (op2, &ctx, ht);
10706   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after_op2);
10707   htab_delete (ht);
10708
10709   if (memcmp (checksum_before_op2, checksum_after_op2, 16))
10710     fold_check_failed (op2, tem);
10711 #endif
10712   return tem;
10713 }
10714
10715 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
10716    expression EXPR.  These behave identically to "fold_buildN" but ignore
10717    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
10718
10719 #define START_FOLD_INIT \
10720   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;\
10721   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;\
10722   int saved_rounding_math = flag_rounding_math;\
10723   int saved_trapv = flag_trapv;\
10724   flag_signaling_nans = 0;\
10725   flag_trapping_math = 0;\
10726   flag_rounding_math = 0;\
10727   flag_trapv = 0
10728
10729 #define END_FOLD_INIT \
10730   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;\
10731   flag_trapping_math = saved_trapping_math;\
10732   flag_rounding_math = saved_rounding_math;\
10733   flag_trapv = saved_trapv
10734
10735 tree
10736 fold_build1_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op)
10737 {
10738   tree result;
10739   START_FOLD_INIT;
10740
10741   result = fold_build1 (code, type, op);
10742
10743   END_FOLD_INIT;
10744   return result;
10745 }
10746
10747 tree
10748 fold_build2_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
10749 {
10750   tree result;
10751   START_FOLD_INIT;
10752
10753   result = fold_build2 (code, type, op0, op1);
10754
10755   END_FOLD_INIT;
10756   return result;
10757 }
10758
10759 tree
10760 fold_build3_initializer (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1,
10761                          tree op2)
10762 {
10763   tree result;
10764   START_FOLD_INIT;
10765
10766   result = fold_build3 (code, type, op0, op1, op2);
10767
10768   END_FOLD_INIT;
10769   return result;
10770 }
10771
10772 #undef START_FOLD_INIT
10773 #undef END_FOLD_INIT
10774
10775 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
10776    it is not, or we cannot easily determined it to be.
10777
10778    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
10779    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
10780    fold cases do now) is discovering that
10781
10782      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10783
10784    is a multiple of
10785
10786      SAVE_EXPR (J * 8)
10787
10788    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
10789
10790    This code also handles discovering that
10791
10792      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
10793
10794    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
10795    possible remainder.
10796
10797    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
10798    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
10799    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
10800    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
10801    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
10802    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
10803    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
10804    sort that would be valid is changing
10805
10806      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
10807
10808    divided by 8 to
10809
10810      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
10811
10812    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
10813    transformed version).  */
10814
10815 static int
10816 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
10817 {
10818   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
10819     return 1;
10820
10821   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
10822     return 0;
10823
10824   switch (TREE_CODE (top))
10825     {
10826     case BIT_AND_EXPR:
10827       /* Bitwise and provides a power of two multiple.  If the mask is
10828          a multiple of BOTTOM then TOP is a multiple of BOTTOM.  */
10829       if (!integer_pow2p (bottom))
10830         return 0;
10831       /* FALLTHRU */
10832
10833     case MULT_EXPR:
10834       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10835               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10836
10837     case PLUS_EXPR:
10838     case MINUS_EXPR:
10839       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
10840               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
10841
10842     case LSHIFT_EXPR:
10843       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
10844         {
10845           tree op1, t1;
10846
10847           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
10848           /* const_binop may not detect overflow correctly,
10849              so check for it explicitly here.  */
10850           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
10851               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
10852               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
10853               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
10854                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
10855                                                        size_one_node,
10856                                                        op1, 0)))
10857               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
10858             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
10859         }
10860       return 0;
10861
10862     case NOP_EXPR:
10863       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
10864       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
10865           || (TYPE_PRECISION (type)
10866               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
10867         return 0;
10868
10869       /* .. fall through ...  */
10870
10871     case SAVE_EXPR:
10872       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
10873
10874     case INTEGER_CST:
10875       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
10876           || (TYPE_UNSIGNED (type)
10877               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
10878                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
10879         return 0;
10880       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
10881                                          top, bottom, 0));
10882
10883     default:
10884       return 0;
10885     }
10886 }
10887
10888 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
10889
10890 int
10891 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
10892 {
10893   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
10894     return 1;
10895
10896   switch (TREE_CODE (t))
10897     {
10898     case ABS_EXPR:
10899       /* We can't return 1 if flag_wrapv is set because
10900          ABS_EXPR<INT_MIN> = INT_MIN.  */
10901       if (!(flag_wrapv && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (t))))
10902         return 1;
10903       break;
10904
10905     case INTEGER_CST:
10906       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
10907
10908     case REAL_CST:
10909       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
10910
10911     case PLUS_EXPR:
10912       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10913         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10914                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10915
10916       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10917          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
10918       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10919           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10920           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10921         {
10922           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10923           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10924           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10925               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10926             {
10927               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
10928                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
10929               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10930             }
10931         }
10932       break;
10933
10934     case MULT_EXPR:
10935       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
10936         {
10937           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
10938           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
10939             return 1;
10940           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10941                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10942         }
10943
10944       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
10945          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
10946       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
10947           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
10948           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
10949         {
10950           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
10951           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
10952           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
10953               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
10954             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
10955                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
10956         }
10957       return 0;
10958
10959     case BIT_AND_EXPR:
10960     case MAX_EXPR:
10961       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10962              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10963
10964     case BIT_IOR_EXPR:
10965     case BIT_XOR_EXPR:
10966     case MIN_EXPR:
10967     case RDIV_EXPR:
10968     case TRUNC_DIV_EXPR:
10969     case CEIL_DIV_EXPR:
10970     case FLOOR_DIV_EXPR:
10971     case ROUND_DIV_EXPR:
10972       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
10973              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10974
10975     case TRUNC_MOD_EXPR:
10976     case CEIL_MOD_EXPR:
10977     case FLOOR_MOD_EXPR:
10978     case ROUND_MOD_EXPR:
10979     case SAVE_EXPR:
10980     case NON_LVALUE_EXPR:
10981     case FLOAT_EXPR:
10982       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
10983
10984     case COMPOUND_EXPR:
10985     case MODIFY_EXPR:
10986       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
10987
10988     case BIND_EXPR:
10989       return tree_expr_nonnegative_p (expr_last (TREE_OPERAND (t, 1)));
10990
10991     case COND_EXPR:
10992       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
10993              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
10994
10995     case NOP_EXPR:
10996       {
10997         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
10998         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
10999
11000         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
11001           {
11002             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
11003               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11004             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
11005               {
11006                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
11007                   return 1;
11008                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11009               }
11010           }
11011         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
11012           {
11013             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
11014               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
11015             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
11016               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
11017                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
11018           }
11019       }
11020       break;
11021
11022     case TARGET_EXPR:
11023       {
11024         tree temp = TARGET_EXPR_SLOT (t);
11025         t = TARGET_EXPR_INITIAL (t);
11026
11027         /* If the initializer is non-void, then it's a normal expression
11028            that will be assigned to the slot.  */
11029         if (!VOID_TYPE_P (t))
11030           return tree_expr_nonnegative_p (t);
11031
11032         /* Otherwise, the initializer sets the slot in some way.  One common
11033            way is an assignment statement at the end of the initializer.  */
11034         while (1)
11035           {
11036             if (TREE_CODE (t) == BIND_EXPR)
11037               t = expr_last (BIND_EXPR_BODY (t));
11038             else if (TREE_CODE (t) == TRY_FINALLY_EXPR
11039                      || TREE_CODE (t) == TRY_CATCH_EXPR)
11040               t = expr_last (TREE_OPERAND (t, 0));
11041             else if (TREE_CODE (t) == STATEMENT_LIST)
11042               t = expr_last (t);
11043             else
11044               break;
11045           }
11046         if (TREE_CODE (t) == MODIFY_EXPR
11047             && TREE_OPERAND (t, 0) == temp)
11048           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11049
11050         return 0;
11051       }
11052
11053     case CALL_EXPR:
11054       {
11055         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
11056         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
11057         if (fndecl && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) == BUILT_IN_NORMAL)
11058           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
11059             {
11060             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOS):
11061             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ACOSH):
11062             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CABS):
11063             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COSH):
11064             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERFC):
11065             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP):
11066             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP10):
11067             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXP2):
11068             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FABS):
11069             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FDIM):
11070             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_HYPOT):
11071             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW10):
11072             CASE_INT_FN (BUILT_IN_FFS):
11073             CASE_INT_FN (BUILT_IN_PARITY):
11074             CASE_INT_FN (BUILT_IN_POPCOUNT):
11075               /* Always true.  */
11076               return 1;
11077
11078             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SQRT):
11079               /* sqrt(-0.0) is -0.0.  */
11080               if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
11081                 return 1;
11082               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
11083
11084             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ASINH):
11085             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATAN):
11086             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ATANH):
11087             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CBRT):
11088             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_CEIL):
11089             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ERF):
11090             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_EXPM1):
11091             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FLOOR):
11092             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMOD):
11093             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FREXP):
11094             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LCEIL):
11095             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LDEXP):
11096             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LFLOOR):
11097             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLCEIL):
11098             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLFLOOR):
11099             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLRINT):
11100             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LLROUND):
11101             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LRINT):
11102             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_LROUND):
11103             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_MODF):
11104             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_NEARBYINT):
11105             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_POW):
11106             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_RINT):
11107             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_ROUND):
11108             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SIGNBIT):
11109             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_SINH):
11110             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TANH):
11111             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_TRUNC):
11112               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
11113               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
11114
11115             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMAX):
11116               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
11117               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
11118                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11119
11120             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_FMIN):
11121               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
11122               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
11123                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11124
11125             CASE_FLT_FN (BUILT_IN_COPYSIGN):
11126               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
11127               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
11128
11129             default:
11130               break;
11131             }
11132       }
11133
11134       /* ... fall through ...  */
11135
11136     default:
11137       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
11138         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
11139         return 1;
11140     }
11141
11142   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
11143   return 0;
11144 }
11145
11146 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
11147    For floating point we further ensure that T is not denormal.
11148    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h.  */
11149
11150 bool
11151 tree_expr_nonzero_p (tree t)
11152 {
11153   tree type = TREE_TYPE (t);
11154
11155   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
11156   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
11157     return false;
11158
11159   switch (TREE_CODE (t))
11160     {
11161     case ABS_EXPR:
11162       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11163
11164     case INTEGER_CST:
11165       /* We used to test for !integer_zerop here.  This does not work correctly
11166          if TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t).  */
11167       return (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0
11168               || TREE_INT_CST_HIGH (t) != 0);
11169
11170     case PLUS_EXPR:
11171       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
11172         {
11173           /* With the presence of negative values it is hard
11174              to say something.  */
11175           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11176               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11177             return false;
11178           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
11179           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11180                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11181         }
11182       break;
11183
11184     case MULT_EXPR:
11185       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
11186         {
11187           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11188                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11189         }
11190       break;
11191
11192     case NOP_EXPR:
11193       {
11194         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
11195         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
11196
11197         return (TYPE_PRECISION (inner_type) >= TYPE_PRECISION (outer_type)
11198                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
11199       }
11200       break;
11201
11202    case ADDR_EXPR:
11203       {
11204         tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (t, 0));
11205
11206         if (!base)
11207           return false;
11208
11209         /* Weak declarations may link to NULL.  */
11210         if (VAR_OR_FUNCTION_DECL_P (base))
11211           return !DECL_WEAK (base);
11212
11213         /* Constants are never weak.  */
11214         if (CONSTANT_CLASS_P (base))
11215           return true;
11216
11217         return false;
11218       }
11219
11220     case COND_EXPR:
11221       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11222               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
11223
11224     case MIN_EXPR:
11225       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
11226               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
11227
11228     case MAX_EXPR:
11229       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
11230         {
11231           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
11232           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11233             return true;
11234
11235           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
11236           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11237         }
11238       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
11239       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11240                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
11241         return true;
11242       break;
11243
11244     case COMPOUND_EXPR:
11245     case MODIFY_EXPR:
11246     case BIND_EXPR:
11247       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
11248
11249     case SAVE_EXPR:
11250     case NON_LVALUE_EXPR:
11251       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11252
11253     case BIT_IOR_EXPR:
11254       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
11255              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
11256
11257     case CALL_EXPR:
11258       return alloca_call_p (t);
11259
11260     default:
11261       break;
11262     }
11263   return false;
11264 }
11265
11266 /* Given the components of a binary expression CODE, TYPE, OP0 and OP1,
11267    attempt to fold the expression to a constant without modifying TYPE,
11268    OP0 or OP1.
11269
11270    If the expression could be simplified to a constant, then return
11271    the constant.  If the expression would not be simplified to a
11272    constant, then return NULL_TREE.  */
11273
11274 tree
11275 fold_binary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11276 {
11277   tree tem = fold_binary (code, type, op0, op1);
11278   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
11279 }
11280
11281 /* Given the components of a unary expression CODE, TYPE and OP0,
11282    attempt to fold the expression to a constant without modifying
11283    TYPE or OP0.
11284
11285    If the expression could be simplified to a constant, then return
11286    the constant.  If the expression would not be simplified to a
11287    constant, then return NULL_TREE.  */
11288
11289 tree
11290 fold_unary_to_constant (enum tree_code code, tree type, tree op0)
11291 {
11292   tree tem = fold_unary (code, type, op0);
11293   return (tem && TREE_CONSTANT (tem)) ? tem : NULL_TREE;
11294 }
11295
11296 /* If EXP represents referencing an element in a constant string
11297    (either via pointer arithmetic or array indexing), return the
11298    tree representing the value accessed, otherwise return NULL.  */
11299
11300 tree
11301 fold_read_from_constant_string (tree exp)
11302 {
11303   if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF || TREE_CODE (exp) == ARRAY_REF)
11304     {
11305       tree exp1 = TREE_OPERAND (exp, 0);
11306       tree index;
11307       tree string;
11308
11309       if (TREE_CODE (exp) == INDIRECT_REF)
11310         string = string_constant (exp1, &index);
11311       else
11312         {
11313           tree low_bound = array_ref_low_bound (exp);
11314           index = fold_convert (sizetype, TREE_OPERAND (exp, 1));
11315
11316           /* Optimize the special-case of a zero lower bound.
11317
11318              We convert the low_bound to sizetype to avoid some problems
11319              with constant folding.  (E.g. suppose the lower bound is 1,
11320              and its mode is QI.  Without the conversion,l (ARRAY
11321              +(INDEX-(unsigned char)1)) becomes ((ARRAY+(-(unsigned char)1))
11322              +INDEX), which becomes (ARRAY+255+INDEX).  Opps!)  */
11323           if (! integer_zerop (low_bound))
11324             index = size_diffop (index, fold_convert (sizetype, low_bound));
11325
11326           string = exp1;
11327         }
11328
11329       if (string
11330           && TREE_TYPE (exp) == TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))
11331           && TREE_CODE (string) == STRING_CST
11332           && TREE_CODE (index) == INTEGER_CST
11333           && compare_tree_int (index, TREE_STRING_LENGTH (string)) < 0
11334           && (GET_MODE_CLASS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string))))
11335               == MODE_INT)
11336           && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_TYPE (string)))) == 1))
11337         return fold_convert (TREE_TYPE (exp),
11338                              build_int_cst (NULL_TREE,
11339                                             (TREE_STRING_POINTER (string)
11340                                              [TREE_INT_CST_LOW (index)])));
11341     }
11342   return NULL;
11343 }
11344
11345 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
11346    an integer constant or real constant.
11347
11348    TYPE is the type of the result.  */
11349
11350 static tree
11351 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
11352 {
11353   tree t = NULL_TREE;
11354
11355   switch (TREE_CODE (arg0))
11356     {
11357     case INTEGER_CST:
11358       {
11359         unsigned HOST_WIDE_INT low;
11360         HOST_WIDE_INT high;
11361         int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11362                                    TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11363                                    &low, &high);
11364         t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11365         t = force_fit_type (t, 1,
11366                             (overflow | TREE_OVERFLOW (arg0))
11367                             && !TYPE_UNSIGNED (type),
11368                             TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11369         break;
11370       }
11371
11372     case REAL_CST:
11373       t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11374       break;
11375
11376     default:
11377       gcc_unreachable ();
11378     }
11379
11380   return t;
11381 }
11382
11383 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
11384    an integer constant or real constant.
11385
11386    TYPE is the type of the result.  */
11387
11388 tree
11389 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
11390 {
11391   tree t = NULL_TREE;
11392
11393   switch (TREE_CODE (arg0))
11394     {
11395     case INTEGER_CST:
11396       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
11397          the same as the ordinary value.  */
11398       if (TYPE_UNSIGNED (type))
11399         t = arg0;
11400       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
11401       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
11402         t = arg0;
11403       /* If the value is negative, then the absolute value is
11404          its negation.  */
11405       else
11406         {
11407           unsigned HOST_WIDE_INT low;
11408           HOST_WIDE_INT high;
11409           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11410                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
11411                                      &low, &high);
11412           t = build_int_cst_wide (type, low, high);
11413           t = force_fit_type (t, -1, overflow | TREE_OVERFLOW (arg0),
11414                               TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11415         }
11416       break;
11417
11418     case REAL_CST:
11419       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
11420         t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
11421       else
11422         t =  arg0;
11423       break;
11424
11425     default:
11426       gcc_unreachable ();
11427     }
11428
11429   return t;
11430 }
11431
11432 /* Return the tree for not (ARG0) when ARG0 is known to be an integer
11433    constant.  TYPE is the type of the result.  */
11434
11435 static tree
11436 fold_not_const (tree arg0, tree type)
11437 {
11438   tree t = NULL_TREE;
11439
11440   gcc_assert (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST);
11441
11442   t = build_int_cst_wide (type,
11443                           ~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
11444                           ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
11445   t = force_fit_type (t, 0, TREE_OVERFLOW (arg0),
11446                       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0));
11447
11448   return t;
11449 }
11450
11451 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
11452    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
11453    relational operation.  If the result is not a compile time
11454    constant, then return NULL_TREE.  */
11455
11456 static tree
11457 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
11458 {
11459   int result, invert;
11460
11461   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
11462      known to be a constant.  */
11463
11464   if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
11465     {
11466       const REAL_VALUE_TYPE *c0 = TREE_REAL_CST_PTR (op0);
11467       const REAL_VALUE_TYPE *c1 = TREE_REAL_CST_PTR (op1);
11468
11469       /* Handle the cases where either operand is a NaN.  */
11470       if (real_isnan (c0) || real_isnan (c1))
11471         {
11472           switch (code)
11473             {
11474             case EQ_EXPR:
11475             case ORDERED_EXPR:
11476               result = 0;
11477               break;
11478
11479             case NE_EXPR:
11480             case UNORDERED_EXPR:
11481             case UNLT_EXPR:
11482             case UNLE_EXPR:
11483             case UNGT_EXPR:
11484             case UNGE_EXPR:
11485             case UNEQ_EXPR:
11486               result = 1;
11487               break;
11488
11489             case LT_EXPR:
11490             case LE_EXPR:
11491             case GT_EXPR:
11492             case GE_EXPR:
11493             case LTGT_EXPR:
11494               if (flag_trapping_math)
11495                 return NULL_TREE;
11496               result = 0;
11497               break;
11498
11499             default:
11500               gcc_unreachable ();
11501             }
11502
11503           return constant_boolean_node (result, type);
11504         }
11505
11506       return constant_boolean_node (real_compare (code, c0, c1), type);
11507     }
11508
11509   /* From here on we only handle LT, LE, GT, GE, EQ and NE.
11510
11511      To compute GT, swap the arguments and do LT.
11512      To compute GE, do LT and invert the result.
11513      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
11514      To compute NE, do EQ and invert the result.
11515
11516      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
11517
11518   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
11519     {
11520       tree tem = op0;
11521       op0 = op1;
11522       op1 = tem;
11523       code = swap_tree_comparison (code);
11524     }
11525
11526   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
11527      have already handled the one case that it matters.  */
11528
11529   invert = 0;
11530   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
11531     {
11532       invert = 1;
11533       code = invert_tree_comparison (code, false);
11534     }
11535
11536   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
11537      Otherwise return T.  */
11538   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
11539     {
11540       if (code == EQ_EXPR)
11541         result = tree_int_cst_equal (op0, op1);
11542       else if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0)))
11543         result = INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1);
11544       else
11545         result = INT_CST_LT (op0, op1);
11546     }
11547   else
11548     return NULL_TREE;
11549
11550   if (invert)
11551     result ^= 1;
11552   return constant_boolean_node (result, type);
11553 }
11554
11555 /* Build an expression for the a clean point containing EXPR with type TYPE.
11556    Don't build a cleanup point expression for EXPR which don't have side
11557    effects.  */
11558
11559 tree
11560 fold_build_cleanup_point_expr (tree type, tree expr)
11561 {
11562   /* If the expression does not have side effects then we don't have to wrap
11563      it with a cleanup point expression.  */
11564   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (expr))
11565     return expr;
11566
11567   /* If the expression is a return, check to see if the expression inside the
11568      return has no side effects or the right hand side of the modify expression
11569      inside the return. If either don't have side effects set we don't need to
11570      wrap the expression in a cleanup point expression.  Note we don't check the
11571      left hand side of the modify because it should always be a return decl.  */
11572   if (TREE_CODE (expr) == RETURN_EXPR)
11573     {
11574       tree op = TREE_OPERAND (expr, 0);
11575       if (!op || !TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11576         return expr;
11577       op = TREE_OPERAND (op, 1);
11578       if (!TREE_SIDE_EFFECTS (op))
11579         return expr;
11580     }
11581
11582   return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type, expr);
11583 }
11584
11585 /* Build an expression for the address of T.  Folds away INDIRECT_REF to
11586    avoid confusing the gimplify process.  */
11587
11588 tree
11589 build_fold_addr_expr_with_type (tree t, tree ptrtype)
11590 {
11591   /* The size of the object is not relevant when talking about its address.  */
11592   if (TREE_CODE (t) == WITH_SIZE_EXPR)
11593     t = TREE_OPERAND (t, 0);
11594
11595   /* Note: doesn't apply to ALIGN_INDIRECT_REF */
11596   if (TREE_CODE (t) == INDIRECT_REF
11597       || TREE_CODE (t) == MISALIGNED_INDIRECT_REF)
11598     {
11599       t = TREE_OPERAND (t, 0);
11600       if (TREE_TYPE (t) != ptrtype)
11601         t = build1 (NOP_EXPR, ptrtype, t);
11602     }
11603   else
11604     {
11605       tree base = t;
11606
11607       while (handled_component_p (base))
11608         base = TREE_OPERAND (base, 0);
11609       if (DECL_P (base))
11610         TREE_ADDRESSABLE (base) = 1;
11611
11612       t = build1 (ADDR_EXPR, ptrtype, t);
11613     }
11614
11615   return t;
11616 }
11617
11618 tree
11619 build_fold_addr_expr (tree t)
11620 {
11621   return build_fold_addr_expr_with_type (t, build_pointer_type (TREE_TYPE (t)));
11622 }
11623
11624 /* Given a pointer value OP0 and a type TYPE, return a simplified version
11625    of an indirection through OP0, or NULL_TREE if no simplification is
11626    possible.  */
11627
11628 tree
11629 fold_indirect_ref_1 (tree type, tree op0)
11630 {
11631   tree sub = op0;
11632   tree subtype;
11633
11634   STRIP_NOPS (sub);
11635   subtype = TREE_TYPE (sub);
11636   if (!POINTER_TYPE_P (subtype))
11637     return NULL_TREE;
11638
11639   if (TREE_CODE (sub) == ADDR_EXPR)
11640     {
11641       tree op = TREE_OPERAND (sub, 0);
11642       tree optype = TREE_TYPE (op);
11643       /* *&p => p;  make sure to handle *&"str"[cst] here.  */
11644       if (type == optype)
11645         {
11646           tree fop = fold_read_from_constant_string (op);
11647           if (fop)
11648             return fop;
11649           else
11650             return op;
11651         }
11652       /* *(foo *)&fooarray => fooarray[0] */
11653       else if (TREE_CODE (optype) == ARRAY_TYPE
11654                && type == TREE_TYPE (optype))
11655         {
11656           tree type_domain = TYPE_DOMAIN (optype);
11657           tree min_val = size_zero_node;
11658           if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11659             min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11660           return build4 (ARRAY_REF, type, op, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11661         }
11662     }
11663
11664   /* *(foo *)fooarrptr => (*fooarrptr)[0] */
11665   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (subtype)) == ARRAY_TYPE
11666       && type == TREE_TYPE (TREE_TYPE (subtype)))
11667     {
11668       tree type_domain;
11669       tree min_val = size_zero_node;
11670       sub = build_fold_indirect_ref (sub);
11671       type_domain = TYPE_DOMAIN (TREE_TYPE (sub));
11672       if (type_domain && TYPE_MIN_VALUE (type_domain))
11673         min_val = TYPE_MIN_VALUE (type_domain);
11674       return build4 (ARRAY_REF, type, sub, min_val, NULL_TREE, NULL_TREE);
11675     }
11676
11677   return NULL_TREE;
11678 }
11679
11680 /* Builds an expression for an indirection through T, simplifying some
11681    cases.  */
11682
11683 tree
11684 build_fold_indirect_ref (tree t)
11685 {
11686   tree type = TREE_TYPE (TREE_TYPE (t));
11687   tree sub = fold_indirect_ref_1 (type, t);
11688
11689   if (sub)
11690     return sub;
11691   else
11692     return build1 (INDIRECT_REF, type, t);
11693 }
11694
11695 /* Given an INDIRECT_REF T, return either T or a simplified version.  */
11696
11697 tree
11698 fold_indirect_ref (tree t)
11699 {
11700   tree sub = fold_indirect_ref_1 (TREE_TYPE (t), TREE_OPERAND (t, 0));
11701
11702   if (sub)
11703     return sub;
11704   else
11705     return t;
11706 }
11707
11708 /* Strip non-trapping, non-side-effecting tree nodes from an expression
11709    whose result is ignored.  The type of the returned tree need not be
11710    the same as the original expression.  */
11711
11712 tree
11713 fold_ignored_result (tree t)
11714 {
11715   if (!TREE_SIDE_EFFECTS (t))
11716     return integer_zero_node;
11717
11718   for (;;)
11719     switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (t)))
11720       {
11721       case tcc_unary:
11722         t = TREE_OPERAND (t, 0);
11723         break;
11724
11725       case tcc_binary:
11726       case tcc_comparison:
11727         if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11728           t = TREE_OPERAND (t, 0);
11729         else if (!TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 0)))
11730           t = TREE_OPERAND (t, 1);
11731         else
11732           return t;
11733         break;
11734
11735       case tcc_expression:
11736         switch (TREE_CODE (t))
11737           {
11738           case COMPOUND_EXPR:
11739             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1)))
11740               return t;
11741             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11742             break;
11743
11744           case COND_EXPR:
11745             if (TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 1))
11746                 || TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (t, 2)))
11747               return t;
11748             t = TREE_OPERAND (t, 0);
11749             break;
11750
11751           default:
11752             return t;
11753           }
11754         break;
11755
11756       default:
11757         return t;
11758       }
11759 }
11760
11761 /* Return the value of VALUE, rounded up to a multiple of DIVISOR.
11762    This can only be applied to objects of a sizetype.  */
11763
11764 tree
11765 round_up (tree value, int divisor)
11766 {
11767   tree div = NULL_TREE;
11768
11769   gcc_assert (divisor > 0);
11770   if (divisor == 1)
11771     return value;
11772
11773   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11774      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11775      because in that case, this check is more expensive than just
11776      doing it.  */
11777   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11778     {
11779       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11780
11781       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11782         return value;
11783     }
11784
11785   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11786   if (divisor == (divisor & -divisor))
11787     {
11788       tree t;
11789
11790       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor - 1);
11791       value = size_binop (PLUS_EXPR, value, t);
11792       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11793       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11794     }
11795   else
11796     {
11797       if (!div)
11798         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11799       value = size_binop (CEIL_DIV_EXPR, value, div);
11800       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11801     }
11802
11803   return value;
11804 }
11805
11806 /* Likewise, but round down.  */
11807
11808 tree
11809 round_down (tree value, int divisor)
11810 {
11811   tree div = NULL_TREE;
11812
11813   gcc_assert (divisor > 0);
11814   if (divisor == 1)
11815     return value;
11816
11817   /* See if VALUE is already a multiple of DIVISOR.  If so, we don't
11818      have to do anything.  Only do this when we are not given a const,
11819      because in that case, this check is more expensive than just
11820      doing it.  */
11821   if (TREE_CODE (value) != INTEGER_CST)
11822     {
11823       div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11824
11825       if (multiple_of_p (TREE_TYPE (value), value, div))
11826         return value;
11827     }
11828
11829   /* If divisor is a power of two, simplify this to bit manipulation.  */
11830   if (divisor == (divisor & -divisor))
11831     {
11832       tree t;
11833
11834       t = build_int_cst (TREE_TYPE (value), -divisor);
11835       value = size_binop (BIT_AND_EXPR, value, t);
11836     }
11837   else
11838     {
11839       if (!div)
11840         div = build_int_cst (TREE_TYPE (value), divisor);
11841       value = size_binop (FLOOR_DIV_EXPR, value, div);
11842       value = size_binop (MULT_EXPR, value, div);
11843     }
11844
11845   return value;
11846 }
11847
11848 /* Returns the pointer to the base of the object addressed by EXP and
11849    extracts the information about the offset of the access, storing it
11850    to PBITPOS and POFFSET.  */
11851
11852 static tree
11853 split_address_to_core_and_offset (tree exp,
11854                                   HOST_WIDE_INT *pbitpos, tree *poffset)
11855 {
11856   tree core;
11857   enum machine_mode mode;
11858   int unsignedp, volatilep;
11859   HOST_WIDE_INT bitsize;
11860
11861   if (TREE_CODE (exp) == ADDR_EXPR)
11862     {
11863       core = get_inner_reference (TREE_OPERAND (exp, 0), &bitsize, pbitpos,
11864                                   poffset, &mode, &unsignedp, &volatilep,
11865                                   false);
11866       core = build_fold_addr_expr (core);
11867     }
11868   else
11869     {
11870       core = exp;
11871       *pbitpos = 0;
11872       *poffset = NULL_TREE;
11873     }
11874
11875   return core;
11876 }
11877
11878 /* Returns true if addresses of E1 and E2 differ by a constant, false
11879    otherwise.  If they do, E1 - E2 is stored in *DIFF.  */
11880
11881 bool
11882 ptr_difference_const (tree e1, tree e2, HOST_WIDE_INT *diff)
11883 {
11884   tree core1, core2;
11885   HOST_WIDE_INT bitpos1, bitpos2;
11886   tree toffset1, toffset2, tdiff, type;
11887
11888   core1 = split_address_to_core_and_offset (e1, &bitpos1, &toffset1);
11889   core2 = split_address_to_core_and_offset (e2, &bitpos2, &toffset2);
11890
11891   if (bitpos1 % BITS_PER_UNIT != 0
11892       || bitpos2 % BITS_PER_UNIT != 0
11893       || !operand_equal_p (core1, core2, 0))
11894     return false;
11895
11896   if (toffset1 && toffset2)
11897     {
11898       type = TREE_TYPE (toffset1);
11899       if (type != TREE_TYPE (toffset2))
11900         toffset2 = fold_convert (type, toffset2);
11901
11902       tdiff = fold_build2 (MINUS_EXPR, type, toffset1, toffset2);
11903       if (!cst_and_fits_in_hwi (tdiff))
11904         return false;
11905
11906       *diff = int_cst_value (tdiff);
11907     }
11908   else if (toffset1 || toffset2)
11909     {
11910       /* If only one of the offsets is non-constant, the difference cannot
11911          be a constant.  */
11912       return false;
11913     }
11914   else
11915     *diff = 0;
11916
11917   *diff += (bitpos1 - bitpos2) / BITS_PER_UNIT;
11918   return true;
11919 }
11920
11921 /* Simplify the floating point expression EXP when the sign of the
11922    result is not significant.  Return NULL_TREE if no simplification
11923    is possible.  */
11924
11925 tree
11926 fold_strip_sign_ops (tree exp)
11927 {
11928   tree arg0, arg1;
11929
11930   switch (TREE_CODE (exp))
11931     {
11932     case ABS_EXPR:
11933     case NEGATE_EXPR:
11934       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11935       return arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0);
11936
11937     case MULT_EXPR:
11938     case RDIV_EXPR:
11939       if (HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))))
11940         return NULL_TREE;
11941       arg0 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 0));
11942       arg1 = fold_strip_sign_ops (TREE_OPERAND (exp, 1));
11943       if (arg0 != NULL_TREE || arg1 != NULL_TREE)
11944         return fold_build2 (TREE_CODE (exp), TREE_TYPE (exp),
11945                             arg0 ? arg0 : TREE_OPERAND (exp, 0),
11946                             arg1 ? arg1 : TREE_OPERAND (exp, 1));
11947       break;
11948
11949     default:
11950       break;
11951     }
11952   return NULL_TREE;
11953 }
11954